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细说瑞丰恒355nm紫外激光器在微电子加工行业的特性

细说瑞丰恒355nm紫外激光器在微电子加工行业的特性

发布时间:
2022/04/14
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细说瑞丰恒355nm紫外激光器在微电子加工行业的特性

 

紫外激光器为广泛的工业制造提供动力,特别是在微电子和显示器制造中。这是因为紫外光具有独特的特性,能够以更高的精度和更少的热损伤对零件进行微加工和其他结构化调整。

 

紫外激光器可以做到这一点的三大原因。首先,几乎所有东西——塑料、有机材料、金属和半导体——都强烈吸收紫外线。因此,激光能量有效地处理了材料,而不仅仅是直接穿过它。这也使得紫外激光器特别擅长加工越来越多地用于微电子和其他行业的复合材料和多层材料。

其次,高吸收还意味着紫外激光不会深入到材料中,从而有效地减小了所谓的“热影响区”的尺寸。围绕激光产生的特征(切割、孔等)的区域,可能会被激光损坏或改变其特性。

第三,紫外光可以比更长波长的可见光或红外 (IR) 光更好地聚焦。这意味着紫外激光器可以制造更小的孔或更窄的切口。

纳秒激光击中“甜蜜点”
纳秒脉冲宽度、二极管泵浦、固态激光器是最流行的工业紫外光源,因为它们代表了大多数制造商的“最佳位置”。它们在经济上具有吸引力(以每瓦美元计),通常以相对较高的脉冲重复率运行,并且还具有相当高的输出功率。这提供了具有成本效益的高通量生产。
但制造商一直在寻求进一步改进其工艺并降低成本。就激光源而言,这通常意味着更高的输出功率,因为这通常可以提高工艺产量。

用固态紫外激光器做到这一点只有一个小问题。(实际上,有很多,但我们只在这里讨论其中一个!)这是因为固态激光器会发射红外 (IR) 光。因此,激光器内部使用三次谐波产生 (THG) 晶体将红外光转换为紫外光。

但是,还记得大多数材料如何很好地吸收紫外线吗?这意味着很难避免在 THG 晶体中至少吸收一些激光能量。而且,由于它位于激光器内部,因此 THG 晶体会暴露在大量紫外线下。

这个问题的一个解决方案是在激光器中建立一种机制,周期性地物理移动 THG 晶体。这个想法是在激光束在任何特定位置发生灾难性故障之前不断改变激光束在晶体中的聚焦位置。

这种方法效果很好。但显然,它增加了激光器的成本和复杂性。此外,每次晶体移动到新位置时,输出功率和其他光束参数都会发生细微变化,这些变化会影响工艺并因此影响零件质量。

另一种方法是完全忽略这个问题,并将 THG 晶体保持在一个点上,直到激光消失。这使得激光头更便宜,只要您不介意激光可靠性低、输出一致性差或寿命短(<3000 小时),这是一个好主意。