激光打样

创造完美的功能

激光打样是指激光在微材料加工中最通用的应用。 在我们的定义中,激光打样是指在厚度可达几微米的玻璃上消融、去除或构造薄功能层。 这些功能层包括例如基于铟锡氧化物(ITO)、锡氧化物(SnO2)、锌氧化物(ZnO)的透明导电氧化物(TCO)、银层或金层系统、钼(Mo)等金属层或CIGS、CdTe等光热吸收层。 需要去除的结构尺寸可以从涂层中宽度为10微米的非常窄的线条到沿着3米*2米的大型玻璃基板的周长去除10毫米宽的区域。 激光图案化和激光结构化分别是在许多不同的应用领域中的一种使能技术,例如运输和建筑玻璃,薄膜光伏以及建筑集成光伏,用于去除薄的功能层,主要是为了实现电气,电磁或光学功能。

浅谈理论

激光与物质的相互作用机制取决于激光束的参数和材料的物理、化学特性。 激光的主要参数是其波长、最大强度、空间强度分布和激光脉冲长度。 在相互作用方面,材料的特点是吸收特性和导热性。 由于多光子材料激发等非线性吸收效应,即使是导电氧化物等透明材料,也可以用532nm这样的波长进行加工。 这些非线性吸收效应是由超短激光脉冲实现的极高强度的结果。 此外,材料与激光之间的交互时间短,大大降低了对材料的热影响。 

激光与物质的相互作用机制取决于激光束的参数和材料的物理、化学特性。 激光的主要参数是其波长、最大强度、空间强度分布和激光脉冲长度。 在相互作用方面,材料的特点是吸收特性和导热性。 由于多光子材料激发等非线性吸收效应,即使是导电氧化物等透明材料,也可以用532nm这样的波长进行加工。 这些非线性吸收效应是由超短激光脉冲实现的极高强度的结果。 此外,材料与激光之间的交互时间短,大大降低了对材料的热影响。 

另一个需要考虑的重要方面是加工方向,即从胶片或玻璃侧加工。 两者都有各自的优点和缺点。由于可以获得较高的烧蚀率,最好使用玻璃边烧蚀来实现大面积烧蚀

脉冲长度和脉冲能量 - 关键参数

在过去的几十年里,由于材料的相互作用和激光加工结果的质量得到改善,激光源得到了飞速发展,在皮秒和飞秒范围内提供了越来越短的脉冲长度和脉冲能量。 同时大面积消融的激光源在脉冲能量方面也得到了改进。 因此,激光打样越来越多地应用于微加工领域,无论是实现新的应用还是取代既有的机械方法,都节约了成本,提高了效率。 

在4JET,我们考虑到这种多功能性,在选择最佳的激光源应用于TOPAZ机器之前,我们总是在实验室里用不同的激光器选项进行可行性测试。 为了确定和优化材料加工的质量,有多种分析工具可供选择,其中包括SEM和激光扫描显微镜,以确定样品的3D形貌。 这些都得益于多年的经验和我们高端的实验室!

激光打样的TCO样品 激光打样的TCO样品
方向选择的处理 方向选择的处理
在实验室中优化光束路径 在实验室中优化光束路径

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