Усовершенствование систем обработки с использованием многоголовочного УФ-лазера
Автор: Брайан Нг – менеджер по маркетингу
Опубликовано:
Последнее редактирование:
1. Введение
Системы обработки УФ-лазером с несколькими головками широко используются в высокоточных производственных процессах, таких как сверление печатных плат, резка гибких печатных плат, скрайбирование стекла и микрошаблонирование. Эти системы разделяют один мощный УФ-лазерный источник на несколько параллельных обрабатывающих головок, обеспечивая высокую производительность при сохранении точности на микронном уровне.
Важнейшим аспектом таких систем является управление лучом — возможность быстро и точно модулировать, блокировать или регулировать выходной сигнал лазера до того, как он достигнет заготовки. Без эффективного стробирования луча оптика, расположенная ниже по цепочке, может подвергаться нежелательному воздействию ультрафиолетового излучения, что приводит к сокращению срока службы компонентов и нестабильным результатам обработки.
2. Обзор существующей системы
В типичной конфигурации УФ-лазер мощностью 20 Вт проходит через ряд зеркал , расширителей пучка (BET) , разделителей пучка (BS) , аттенюаторов (AT) и сканирующих/F-тета линз . Пучок разделяется на несколько каналов (например, 4 выхода по 10 Вт) для одновременной обработки нескольких областей.
В представленной компоновке системы модуль «Upgrade» расположен непосредственно после лазерного источника и перед блоками расширения и разделения пучка. Это расположение идеально подходит для установки модуля управления пучком.
3. Предлагаемая модернизация
Мы рекомендуем заменить существующую систему «Upgrade» на ячейку Поккельса в сочетании с поляризационным разделителем лучей (PBS).
а. Функция клеток Поккельса
- Действует как электрооптический переключатель, изменяя состояние поляризации луча в ответ на приложенное напряжение.
- Обеспечивает быстрое стробирование (скорость переключения менее микросекунды) и модуляцию энергии импульса.
б. Функция PBS
В сочетании с ячейкой Поккельса это позволяет точно контролировать направление пучка вниз по потоку или его отвод в поглотитель пучка.
Передаёт одну поляризацию (p-поляризацию), одновременно отражая ортогональную поляризацию (s-поляризацию).
4. Преимущества интеграции ячейки Поккельса и PBS
| Польза | Влияние на систему |
|---|---|
| Быстрое стробирование луча | Обеспечивает точную синхронизацию экспозиции, что критически важно для высокоскоростного сканирования. |
| Увеличенный срок службы оптики | Снижает ненужную УФ-нагрузку на оптику ниже по потоку. |
| Единообразное качество процесса | Обеспечивает равномерную подачу питания на все обрабатывающие головки. |
| Система безопасности | Действует как предохранительное устройство, блокируя луч во время простоя или технического обслуживания. |
| Энергоэффективность | Минимизирует потери мощности лазера, когда головки не выполняют активную обработку. |
5. Приложения
Это усовершенствование управления лучом идеально подходит для:
- Лазерная резка/сверление печатных плат и гибких печатных плат
- Скрайбирование стекла и сапфира
- Микрообработка полупроводниковых пластин
- Микроструктурирование пленок и покрытий
6. Заключение
Интеграция ячейки Поккельса и поляризационного светоделителя (PBS) в положение «модернизация» в многоголовочной УФ-лазерной системе позволяет производителям получать точный и высокоскоростной контроль над лазерным излучением, что приводит к улучшению качества процесса, увеличению срока службы компонентов и повышению безопасности эксплуатации. Эта модернизация является проверенным решением для отраслей, требующих как высокой производительности, так и точности в УФ-лазерной микрообработке.
