Mikrostrahl-Lasertechnologie-Anlagen zum Waferschneiden von SiC-Materialien

Mikrostrahl-Lasertechnologie-Anlagen zum Waferschneiden und zur SiC-Materialbearbeitung (Abbildung)

Kurzbeschreibung:

Die Mikrostrahl-Lasertechnologie ist ein Präzisionsbearbeitungssystem, das einen Hochenergielaser mit einem Flüssigkeitsstrahl im Mikrometerbereich kombiniert. Durch die Kopplung des Laserstrahls an den Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitsstrahl (deionisiertes Wasser oder eine Spezialflüssigkeit) lässt sich eine hochpräzise und thermisch schonende Materialbearbeitung realisieren. Diese Technologie eignet sich besonders für das Schneiden, Bohren und die Mikrostrukturbearbeitung harter und spröder Materialien (wie z. B. SiC, Saphir und Glas) und findet breite Anwendung in der Halbleiterindustrie, bei photoelektrischen Displays, in der Medizintechnik und weiteren Bereichen.

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Merkmale

Funktionsprinzip:

1. Laserkopplung: Ein gepulster Laser (UV/grün/infrarot) wird innerhalb des Flüssigkeitsstrahls fokussiert, um einen stabilen Energieübertragungskanal zu bilden.

2. Flüssigkeitsführung: Hochgeschwindigkeitsstrahl (Durchflussrate 50-200 m/s) zur Kühlung des Bearbeitungsbereichs und zum Abtransport von Ablagerungen, um Wärmestau und Verschmutzung zu vermeiden.

3. Materialabtrag: Die Laserenergie bewirkt einen Kavitationseffekt in der Flüssigkeit, um eine Kaltbearbeitung des Materials zu erreichen (Wärmeeinflusszone <1μm).

4. Dynamische Steuerung: Echtzeit-Anpassung der Laserparameter (Leistung, Frequenz) und des Strahldrucks, um den Anforderungen verschiedener Materialien und Strukturen gerecht zu werden.

Wichtigste Parameter:

1. Laserleistung: 10-500 W (einstellbar)

2. Düsendurchmesser: 50-300 μm

3. Bearbeitungsgenauigkeit: ±0,5 μm (Schneiden), Verhältnis Tiefe zu Breite 10:1 (Bohren)

Technische Vorteile:

(1) Nahezu keine Hitzeschäden
- Die Flüssigkeitsstrahlkühlung hält die Wärmeeinflusszone (WEZ) auf **<1μm**, wodurch Mikrorisse vermieden werden, die bei der herkömmlichen Laserbearbeitung auftreten (WEZ ist üblicherweise >10μm).

(2) Bearbeitung mit ultrahoher Präzision
- Schnitt-/Bohrgenauigkeit bis zu **±0,5μm**, Kantenrauheit Ra<0,2μm, wodurch der Bedarf an nachfolgendem Polieren reduziert wird.

- Unterstützung der Bearbeitung komplexer 3D-Strukturen (wie z. B. konische Löcher, geformte Schlitze).

(3) Weitgehende Materialkompatibilität
- Harte und spröde Materialien: SiC, Saphir, Glas, Keramik (herkömmliche Verfahren sind leicht zu zerbrechen).

- Wärmeempfindliche Materialien: Polymere, biologische Gewebe (kein Risiko der thermischen Denaturierung).

(4) Umweltschutz und Effizienz
- Keine Staubbelastung, Flüssigkeit kann recycelt und gefiltert werden.

- 30-50% Steigerung der Bearbeitungsgeschwindigkeit (gegenüber der maschinellen Bearbeitung).

(5) Intelligente Steuerung
- Integrierte visuelle Positionierung und KI-Parameteroptimierung, adaptive Materialdicke und Defekte.

Technische Spezifikationen:

Arbeitsflächenvolumen	300300150	400400200
Lineare Achse XY	Linearmotor. Linearmotor	Linearmotor. Linearmotor
Lineare Achse Z	150	200
Positioniergenauigkeit μm	+/-5	+/-5
Wiederholte Positioniergenauigkeit μm	+/-2	+/-2
Beschleunigung G	1	0,29
Numerische Steuerung	3 Achsen / 3+1 Achsen / 3+2 Achsen	3 Achsen / 3+1 Achsen / 3+2 Achsen
Numerische Steuerung	DPSS Nd:YAG	DPSS Nd:YAG
Wellenlänge nm	532/1064	532/1064
Nennleistung W	50/100/200	50/100/200
Wasserstrahl	40-100	40-100
Düsendruck bar	50-100	50-600
Abmessungen (Werkzeugmaschine) (Breite * Länge * Höhe) mm	144519442260	170015002120
Größe (Schaltschrank) (B * L * H)	70025001600	70025001600
Gewicht (Ausrüstung) T	2,5	3
Gewicht (Schaltschrank) kg	800	800
Verarbeitungskapazität	Oberflächenrauheit Ra≤1,6µm Öffnungsgeschwindigkeit ≥1,25 mm/s Umfangsschnittgeschwindigkeit ≥6mm/s Lineare Schnittgeschwindigkeit ≥50 mm/s	Oberflächenrauheit Ra≤1,2µm Öffnungsgeschwindigkeit ≥1,25 mm/s Umfangsschnittgeschwindigkeit ≥6mm/s Lineare Schnittgeschwindigkeit ≥50 mm/s
	Für die Verarbeitung von Galliumnitridkristallen, Halbleitermaterialien mit ultrabreiter Bandlücke (Diamant/Galliumoxid), Spezialmaterialien für die Luft- und Raumfahrt, LTCC-Kohlenstoffkeramiksubstraten, Photovoltaik, Szintillatorkristallen und anderen Materialien. Hinweis: Die Verarbeitungskapazität variiert je nach Materialeigenschaften.

Fallbearbeitung:

Dienstleistungen von XKH:

XKH bietet umfassenden Service über den gesamten Lebenszyklus von Mikrostrahl-Lasertechnologieanlagen – von der frühen Prozessentwicklung und Beratung zur Anlagenauswahl über die kundenspezifische Systemintegration (inklusive der optimalen Abstimmung von Laserquelle, Strahlsystem und Automatisierungsmodul) bis hin zu Schulungen für Betrieb und Wartung sowie kontinuierlicher Prozessoptimierung. Der gesamte Prozess wird von einem professionellen technischen Team begleitet. Dank unserer 20-jährigen Erfahrung in der Präzisionsbearbeitung bieten wir Komplettlösungen aus einer Hand, darunter Anlagenprüfung, Einführung in die Serienproduktion und schnellen Kundendienst (24-Stunden-Support + Ersatzteillager für wichtige Komponenten) für verschiedene Branchen wie Halbleiter und Medizintechnik. Wir gewähren 12 Monate Garantie sowie lebenslange Wartung und Upgrades. So stellen wir sicher, dass die Anlagen unserer Kunden stets branchenführende Bearbeitungsleistung und Stabilität bieten.