介绍我们的新型高功率紫外激光器:高意 AVIA LX

今天,我们推出了一款新型高功率紫外激光器,该产品可降低PCB板切割和钻孔、SiP切割等工艺的单件成本。

2021年10月11日,作者:高意

Avia LX

高意 AVIA LX 纳秒紫外(UV) 激光器具有无与伦比的高输出功率、可靠性和长使用寿命,极大地提高了高精度切割、钻孔和微结构任务的生产效率,尤其是在微电子生产领域。具体来说,AVIA LX 在 355 nm 波长下(脉冲能量高达 500 μJ)可输出 30 W 功率,并具备无与伦比的 20,000 小时连续三倍频晶体使用寿命,且无光斑偏移。这将提高工艺一致性,缩短维护停机时间。

为什么微电子加工应用能从紫外激光器中获益

紫外激光器可为各种工业应用提供动力,特别是在微电子和显示器制造领域。这是因为紫外光具有独特的特性,能够以更高的精度完成微加工和其他结构化任务,并减少对零件的热损伤。

紫外激光器之所以能做到这一点,主要有三大原因。首先,几乎所有材料(塑料、有机材料、金属和半导体)都会强烈吸收紫外光。因此,激光能量能够有效地作用于材料,而不仅仅是直接穿透材料。这也使得紫外激光器特别擅长处理微电子及其他工业领域中广泛使用的复合材料和多层材料。

其次,高吸收率也意味着紫外激光不会穿透材料,从而能够有效地将所谓的“热影响区”(HAZ)的大小降至最小。HAZ 是激光产生的特征(如切口、孔洞等)周围的区域,这些区域可能会受到激光的损伤或导致其特性发生改变。

第三,紫外光比长波长的可见光或红外光(IR)更容易聚焦。这意味着紫外激光器可以制造更小的孔或更窄的切口。

纳秒激光器集所有优点于一身

脉宽为纳秒级的二极管泵浦固态激光器是广受欢迎的工业紫外光源,因为对大多数制造商而言,它们集成了所有激光器的优势。这类激光器在经济层面极具吸引力(按每瓦成本计算),通常以相对较高的脉冲重复频率运行,且输出功率相当高。这不仅能带来成本效益,还能提高产能。

但制造商一直在寻求进一步改进工艺并降低成本。就激光源而言,这通常意味着需要提高输出功率,因为这通常能够提高工艺吞吐量。

使用固态紫外激光器这样做只有一个小问题。(实际上,问题很多,但我们这里只讨论其中一个!)这是因为固态激光器发射的是红外(IR)光。因此,我们在激光器内部使用三次谐波振荡(THG)晶体,将红外光转换为紫外光。

但是,还记得紫外光在大多数材料中都能被很好地吸收吗?这意味着很难避免在 THG 晶体中至少会吸收一部分激光能量。而且,由于 THG 晶体位于激光器内部,因此它会暴露在大量的紫外光下。

解决这一问题的一种方法是在激光器中建立一种机制,定期通过物理方式移动THG晶体。其思路是不断改变激光束在晶体中的聚焦位置,以避免在任何特定位置发生灾难性故障。

这种方法效果高意 将其应用于自家产品。然而,很明显,这会增加激光器的成本和复杂性。此外,每次将晶体移至新位置时,输出功率和其他光束参数都会发生细微变化,这会对工艺产生影响,进而影响零件质量。

另一种方法是完全忽略此问题,将 THG 晶体保持在一个光斑上,直到激光熄灭。这能够降低激光头成本,但同时会降低激光器可靠性、影响输出一致性或缩短使用寿命(<3000 小时),只要您不介意这一点,这也不失为一个好主意。

适用于微电子制造的可靠紫外光功率

现在高意 更优的方法,我们称之为 PureUV。采用这种方法时,实际上是将几个专有的晶体生长、制备和装配步骤结合在一起。最终结果是,这种高品质且紫外光吸收率低的 THG 晶体在单个光斑上可实现 20,000 小时的免维护使用寿命。这样就不会产生光斑偏移和周期性停机,激光参数也不会发生任何变化。而且不会出现故障,从而提升了性能。

高意 实现 PureUV,因为我们是一家提供从晶体生长到最终激光器组装服务的垂直整合供应商。这使我们能够全面掌控生产的每个阶段,并实施极其严格的质量和工艺控制措施。

新型 30 WAVIA LX 是我们推出的首款采用 PureUV 技术的产品。此外,该产品在尽可能提高紫外线输出功率的同时,仍能提供无与伦比的使用寿命和可靠性。

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