Präzision und Durchsatz optimal ausbalanciert
Wenn es darum geht, einen hohen Durchsatz bei niedrigen Gesamtkosten zu erzielen, sind Ultrakurzpulslaser eine gute, aber nicht immer die beste Lösung. Innovative Funktionen machen UV-Kurzpulslaser zu einer wirtschaftlichen Alternative, die stets in Betracht gezogen werden sollte.
Bild 1. Ultrakurzpulslaser sind leistungsfähige Werkzeuge für besonders präzise Anwendungen, allerdings lohnt es sich, Alternativen in Betracht zu ziehen
Moderne Mikroelektronik, medizinische Geräte, leistungsstarke Wearables – mit zunehmend filigraneren Komponenten und feineren Strukturen sind Laser in der Mikroproduktion längst zu unverzichtbaren Werkzeugen geworden. Insbesondere bei der anspruchsvollen Mikrobearbeitung werden häufig Ultrakurzpuls-(UKP-)laser mit Pulsbreiten im Pikosekunden- und Femtosekundenbereich eingesetzt (Bild 1). Sie überzeugen mit einem Höchstmaß an Präzision und Qualität, sind allerdings nicht die einzige Lösung.
Applikationslabor liefert Einblicke
Welcher Laser in der Mikromaterialbearbeitung eingesetzt werden sollte, hängt von mehreren Faktoren ab. Gerade wenn es um die Fertigung großer Stückzahlen geht und die Branche unter erheblichem wirtschaftlichen Druck steht, lohnt sich der Vergleich unterschiedlicher Technologien. Erfahrene Laserhersteller wie MKS bieten Unternehmen die Option, im herstellereigenen Spectra-Physics-Applikationslabor qualifizierte Tests durchführen zu lassen. Das zu bearbeitende Material wird im Labor mit alternativen Lasern und Einstellungen bearbeitet, und die Experten prüfen, welche Alternative materialspezifisch die besten Ergebnisse erzielt.
Im vorliegenden Beispiel sollte eine Kupferplatte mit einem Nanosekundenlaser strukturiert werden. Dabei überzeugen Kurzpulslaser durch ihre ausgereifte Technik, die im Vergleich zu UKP-Lasern höhere Abtragungsraten bei maximaler Zuverlässigkeit liefert. Zudem lassen sich Kurzpulslaser einfacher einsetzen, und sie sind kostengünstiger in der Anschaffung. Zwar entfernen sie Material in erster Linie durch thermische Abtragung, was ihre Eignung für äußerst präzise Bearbeitungen einschränkt. Dem lässt sich aber mit der Wahl der Wellenlänge des Lasers entgegenwirken. Umfangreiche Tests zeigen, dass Laser mit ultravioletten (UV) Wellenlängen und kürzeren Pulsbreiten im einstelligen Nanosekundenbereich ebenfalls äußerst präzise Bearbeitungsergebnisse erzielen.
›TimeShift‹-Funktion
für Pulsfolge und -form Der Schlüssel zur wirtschaftlichen Nutzung der Kurzpulslaser sind zusätzliche Laserfunktionen, die eine individuelle Anpassung des Laserverhaltens ermöglichen. Ein Beispiel für diese Justiermöglichkeiten ist die programmierbare ›TimeShift‹-Pulsfunktion. Sie wurde von MKS beispielsweise im Spectra-Physics-›Talon Ace UV100‹-Laser umgesetzt, der im UV-Wellenlängenbereich bei 343 nm eine Ausgangsleistung von 100 W erreicht. [...]
Hersteller:
Newport Spectra-Physics GmbH
MKS Instruments Inc.
D-64291 Darmstadt
germany@newport.com
www.spectra-physics.com