Präzises Mikrostrahllasersystem für harte und spröde Materialien

Kurze Beschreibung:

Überblick:

Dieses fortschrittliche Laserbearbeitungssystem wurde für die Präzisionsbearbeitung hochwertiger, harter und spröder Materialien entwickelt. Es nutzt Mikrostrahllasertechnologie in Verbindung mit einer DPSS Nd:YAG-Laserquelle und ermöglicht den Betrieb mit zwei Wellenlängen bei 532 nm und 1064 nm. Mit konfigurierbaren Leistungsabgaben von 50 W, 100 W und 200 W und einer bemerkenswerten Positioniergenauigkeit von ±5 μm ist das System für anspruchsvolle Anwendungen wie das Schneiden, Zerteilen und Kantenverrunden von Siliziumkarbid-Wafern optimiert. Es unterstützt außerdem eine breite Palette von Materialien der nächsten Generation, darunter Galliumnitrid, Diamant, Galliumoxid, Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt, LTCC-Substrate, Photovoltaik-Wafer und Szintillatorkristalle.

Ausgestattet mit Optionen für Linear- und Direktantriebsmotoren bietet dieses System die perfekte Balance zwischen hoher Präzision und Verarbeitungsgeschwindigkeit und ist daher ideal sowohl für Forschungseinrichtungen als auch für industrielle Produktionsumgebungen.

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Merkmale

Hauptmerkmale

1. Nd:YAG-Laserquelle mit zwei Wellenlängen
Das System nutzt einen diodengepumpten Festkörper-Nd:YAG-Laser und unterstützt sowohl grüne (532 nm) als auch infrarote (1064 nm) Wellenlängen. Diese Dualband-Fähigkeit ermöglicht eine hervorragende Kompatibilität mit einem breiten Spektrum an Materialabsorptionsprofilen und verbessert so die Verarbeitungsgeschwindigkeit und -qualität.

2. Innovative Mikrojet-Laserübertragung
Durch die Kopplung des Lasers mit einem Hochdruck-Wassermikrostrahl nutzt dieses System die Totalreflexion, um die Laserenergie präzise entlang des Wasserstrahls zu leiten. Dieser einzigartige Übertragungsmechanismus gewährleistet eine ultrafeine Fokussierung mit minimaler Streuung und liefert Linienbreiten von bis zu 20 μm für eine unübertroffene Schnittqualität.

3. Thermische Kontrolle im Mikromaßstab
Ein integriertes Präzisions-Wasserkühlungsmodul reguliert die Temperatur am Verarbeitungspunkt und hält die Wärmeeinflusszone (WEZ) innerhalb von 5 μm. Diese Funktion ist besonders wertvoll bei der Arbeit mit hitzeempfindlichen und bruchgefährdeten Materialien wie SiC oder GaN.

4. Modulare Stromversorgung
Die Plattform unterstützt drei Laserleistungsoptionen – 50 W, 100 W und 200 W – sodass Kunden die Konfiguration auswählen können, die ihren Durchsatz- und Auflösungsanforderungen entspricht.

5. Präzise Bewegungssteuerungsplattform
Das System verfügt über einen hochpräzisen Tisch mit ±5 μm Positionierung, 5-Achsen-Bewegung und optionalen Linear- oder Direktantriebsmotoren. Dies gewährleistet hohe Wiederholgenauigkeit und Flexibilität, selbst bei komplexen Geometrien oder der Stapelverarbeitung.

Anwendungsbereiche

Verarbeitung von Siliziumkarbid-Wafern:

Ideal zum Kantenbeschneiden, Schneiden und Zerteilen von SiC-Wafern in der Leistungselektronik.

Bearbeitung von Galliumnitrid (GaN)-Substraten:

Unterstützt hochpräzises Ritzen und Schneiden, maßgeschneidert für HF- und LED-Anwendungen.

Strukturierung von Halbleitern mit großem Bandabstand:

Kompatibel mit Diamant, Galliumoxid und anderen neuen Materialien für Hochfrequenz- und Hochspannungsanwendungen.

Schneiden von Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt:

Präzises Schneiden von Keramikmatrix-Verbundwerkstoffen und modernen Substraten in Luft- und Raumfahrtqualität.

LTCC- und Photovoltaikmaterialien:

Wird zum Bohren, Grabenziehen und Ritzen von Mikrovias bei der Herstellung von Hochfrequenz-Leiterplatten und Solarzellen verwendet.

Szintillator- und optische Kristallformung:

Ermöglicht das Schneiden von Yttrium-Aluminium-Granat, LSO, BGO und anderen Präzisionsoptiken mit geringer Defektrate.

Spezifikation

Spezifikation	Wert
Lasertyp	DPSS Nd:YAG
Unterstützte Wellenlängen	532 nm / 1064 nm
Energieoptionen	50 W / 100 W / 200 W
Positionierungsgenauigkeit	±5 μm
Minimale Linienbreite	≤20μm
Wärmeeinflusszone	≤5μm
Bewegungssystem	Linear-/Direktantriebsmotor
Maximale Energiedichte	Bis zu 10⁷ W/cm²

Abschluss

Dieses Mikrostrahllasersystem definiert die Grenzen der Laserbearbeitung für harte, spröde und thermisch empfindliche Materialien neu. Dank seiner einzigartigen Laser-Wasser-Integration, der Kompatibilität mit zwei Wellenlängen und dem flexiblen Bewegungssystem bietet es eine maßgeschneiderte Lösung für Forscher, Hersteller und Systemintegratoren, die mit hochmodernen Materialien arbeiten. Ob in Halbleiterfabriken, Luft- und Raumfahrtlaboren oder in der Solarmodulproduktion – diese Plattform bietet Zuverlässigkeit, Wiederholgenauigkeit und Präzision für die Materialbearbeitung der nächsten Generation.