Фемтосекундно срещу наносекундно лазерно микро{0}}пробиване|Ръководство за точност

В бързо развиващия се свят на прецизното производство изборът между наносекундна и фемтосекундна лазерна технология може да направи или провали вашия проект за микро-обработка. Докато индустриите се стремят към все-по-малки функции и по-строги толеранси-от полупроводникови опаковки до медицински устройства-въпросът не е простодалида се използва лазерно пробиване, нокойтолазерната технология ще осигури прецизността, която изисква вашето приложение.

Въпреки че както наносекундните, така и фемтосекундните лазери могат да създават микро{0}}дупки, основните им разлики в продължителността на импулса дават драстично различни резултати. Човек разчита на термична аблация, като неизбежно оставя зони,-засегнати от топлина, преработени слоеве и микро-пукнатини. Другият постига „студена машинна обработка“ чрез ултрабърза йонизация, осигуряваща чисти отвори без-неравности с микрон-прецизност.

В това изчерпателно сравнение ще разгледаме-резултатите от обработка в реалния свят--отстрани, като анализираме морфологията на един-отвор, качеството на масива, основните принципи на работа и-специфичните за индустрията приложения. Независимо дали оценявате ценово-ефективно грубо пробиване или изисквате под-микронна прецизност за високо-технологични компоненти, разбирането на тези критични разлики ще ви помогне да вземете информирано решение, което балансира производителност, качество и бюджет.

Нека се потопим в данните и да открием защо фемтосекундната революция трансформира прецизното микро{0}}обработване в космическата, медицинската, полупроводниковата и оптичната промишленост.

Лява страна: Микро{0}}отвор, обработен с наносекунден лазер

• Големи участъци от разтопен и преработен слой върху вътрешната стена, вълнообразни-като срутени неравности и силно овъгляване и повреда по краищата.
• Процесът на обработка генерира значителна зона на топлинно въздействие (HAZ). Материалът се топи, изпарява и пръска поради топлината, образувайки слоеста структура на термично увреждане.
• Лоша консистенция на диаметъра на отвора, изключително висока грапавост на вътрешната стена и наличие на множество пукнатини и разтопен остатък.

Дясна страна: Фемтосекунден лазерно обработен микро{0}}отвор

• Гладки и вертикални стени на дупката, без топене или срутване и без отчупване на ръбовете или неравности.
• Целият процес е "студена обработка" без топлопроводимост, което води до почти нулева зона, засегната от топлина (HAZ). Материалът се отстранява чрез ултрабърза студена йонизация (аблация).
• Правилна форма на отвора с отлична цилиндричност; вътрешната стена е без преработени слоеве и повреди от пукнатини.

Категории: Метод на обработка|Цялостен външен вид|Консистенция на позицията на отвора|Чистота на ръбовете|Състояние на дефекта

Наносекунден лазер:

Повърхността показва големи области на почерняване и карбонизация, с натрупване на напръскани остатъци около периферията. Има значителна вариация в размерите на отделните отвори и моделът на масива е силно изкривен. Отворите на отворите показват топене и преливане на материал, с голяма-площно термично изгаряне върху субстрата. Дефектите включват широко разпространено отчупване на ръбовете, запушени отвори и повреда на околния субстратен материал.

Ефект на наносекундна лазерна обработка Ефект на фемтосекундна лазерна обработка

Фемтосекунден лазер:

Повърхността на субстрата е чиста, без изгаряне или обезцветяване. Диаметрите на отворите и стъпката в целия масив са много еднакви и правилни. Отворите на отворите са остри, без преливане на материал и няма периферно термично замърсяване. Няма топлинно-предизвикани дефекти, което води до максимален добив за крайния продукт.

1. Наносекунден лазер: Продължителността на импулса е на ниво наносекунда; обработката принадлежи към термична аблация.

Енергията непрекъснато се вкарва във вътрешността на материала, което води до разпространение и провеждане на топлина в широк диапазон. Това неизбежно води до необратими термични повреди, като топене, изпаряване, преработка, напукване и термична деформация. Невъзможно е да се избегнат проблеми като неравности и срутване на ръбовете.

2. Фемтосекунден лазер: Продължителността на импулса е фемтосекунда (10⁻¹⁵ секунди), което е ултра-късо и ултра-бързо.

Моментната пикова енергия е изключително висока. Йонизацията и аблацията на материала завършват, преди топлината да може да дифундира към околния материал, постигайки не-термична „студена“ обработка. Това напълно елиминира топлинните ефекти, преработваните слоеве и отчупванията/неравностите, позволявайки масовото производство на изключително прецизни микро-отвори на ниво микрон/под-микрон.

Наносекунден лазер: Подходящо само за сценарии на грубо сондиране с ниска-прецизност,-ниска цена. Използва се там, където няма строги изисквания за качество на вътрешната стена или не-термична обработка.

Микро{0}}прецизна лазерна машина за рязане и пробиване

Фемтосекунден лазер: Ексклузивно за високо{0}}технологични области като опаковане на чипове, медицински/биологични консумативи, аерокосмически прецизни компоненти, оптични тънки филми и ултра{1}}тънки специални материали. Използва се за персонализирана обработка на масиви от микро-дупки/слепи-дупки.