微孔加工

IPG Photonics 应用工程师已针对高质量

微孔加工开发出了准分子和固态激光技术。

 

准分子激光采用掩模投影方案,而固态激光采用振镜,

可实现高产量和高质量激光打孔。我们在此展示了

金属、聚合物、玻璃、陶瓷

和氧化铝等材料上微孔加工技术的应用。

微孔加工应用包括通孔和盲孔,根据具体的应用,可获得垂直侧壁或锥形侧壁。孔径可小至 2 微米,能够实现亚微米级定位精度。钻孔速度可达 1000 孔/秒。

从热作用到激光耦合,使用每种材料都会遇到相应挑战。IPG 的各种激光类型和光束传输技术使其能针对每一应用进行优化,并且可作为高速全自动制造解决方案实施。

 

越来越多的应用希望利用激光在各种材料上制造各种形状和小尺寸特征(<100 微米),并要求锥度受控或者锥度为零且可适用于宽泛的厚度范围(厚达数毫米)。质量和产量要求不断提高,而尺寸和位置精度的工差要求则越来越严格。因此,需要开发更完善的制造技术,采用先进的工艺控制和激光源,由此来满足日益增长的行业需求。


陶瓷打孔

IPG 的高速陶瓷打孔系统经过优化,可对用于电子元件封装和封装基板的氧化铝、氮化铝及类似陶瓷材料加工微孔(通常直径<100 mm)。

陶瓷打孔机能够钻取的最小孔径低至10 微米,最大钻孔速度可达 每秒 1,000 个孔,完全能够满足小于 100 µm 的应用需求,这是传统 CO2 激光器很难满足的。

右图显示的是 380 µm 厚氧化铝中加工的 20,000 个孔。

系统:陶瓷打孔机

激光器:单模准连续激光器多模准连续激光器皮秒激光器紫外纳秒脉冲激光器

  ceramic

金属打孔

不锈钢、黄铜、钼及合金上的盲孔和通孔。

圆形和不规则形状。

出口孔直径低至 5 微米。

图中所示的是 100 微米 厚钼材料上的七个 100 微米 孔。

系统:多轴钻孔

激光器:单模准连续激光器多模准连续激光器皮秒激光器紫外纳秒脉冲激光器

  metal

热固性聚合物打孔

最小尺寸低至 2 微米。

右图:喷墨口及方形埋头孔。

系统:聚合物薄膜打孔机/切割机

激光器:绿光纳秒脉冲激光器皮秒激光器紫外纳秒脉冲激光器

  kapton

热塑性聚合物打孔

热塑材料内的通孔和盲孔。孔径最小可至 2 微米。通常使用紫外光加工,配以多孔、大幅面,可实现高产量。 

右图:1mm ABS 的 30 µm 孔阵列

系统:微流体钻孔系统

激光器:绿光纳秒脉冲激光器皮秒激光器紫外纳秒脉冲激光器

  thermoplastic

氮化硅探针卡打孔

激光可在大量材料上造出各种形状的和小尺寸的孔(<100 微米),锥度可控或零锥度。IPG 的精细加工激光系统采用专有光束传输技术以实现高速钻孔, 厚度 250 µm 以下的材料,微孔生产时间小于1s;对于 380 µm 厚的氮化硅,则小于 2 秒内。

右图显示了 200 µm 厚氮化硅中的 65x65 µm 孔及 10 µm 侧壁。

系统:探针卡打孔机

激光器:皮秒激光器紫外纳秒脉冲激光器

  thin walls

玻璃打孔

微孔加工适宜用重频高、波长短的激光。这些激光搭配 IPG 的精密加工平台,可在孔的圆度、切割尖角的锐度、更小锥度、无裂缝以及崩边更少等方面实现高质量加工。

右图显示了玻璃上加工的 1 µm微 孔。

系统:微流体钻孔系统 双激光器研发系统

激光器:单模准连续激光器多模准连续激光器皮秒激光器紫外纳秒脉冲激光器

  glass
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