Système laser à microjet de précision pour matériaux durs et cassants

Brève description :

Aperçu:

Conçu pour l'usinage de précision des matériaux de haute qualité, durs et cassants, ce système d'usinage laser avancé s'appuie sur la technologie laser microjet couplée à une source laser DPSS Nd:YAG, offrant un fonctionnement à double longueur d'onde à 532 nm et 1064 nm. Avec des puissances configurables de 50 W, 100 W et 200 W, et une précision de positionnement remarquable de ± 5 μm, ce système est optimisé pour les applications matures telles que le tranchage, le découpage en dés et l'arrondi des bords des plaquettes de carbure de silicium. Il prend également en charge une large gamme de matériaux de nouvelle génération, notamment le nitrure de gallium, le diamant, l'oxyde de gallium, les composites aérospatiaux, les substrats LTCC, les plaquettes photovoltaïques et les cristaux scintillateurs.

Équipé d'options de moteur linéaire et à entraînement direct, ce système offre un équilibre parfait entre haute précision et vitesse de traitement, ce qui le rend idéal pour les instituts de recherche et les environnements de production industrielle.

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Caractéristiques

Caractéristiques principales

1. Source laser Nd:YAG à double longueur d'onde
Utilisant un laser Nd:YAG à semi-conducteurs pompé par diode, le système prend en charge les longueurs d'onde vertes (532 nm) et infrarouges (1064 nm). Cette capacité bi-bande offre une compatibilité supérieure avec un large spectre de profils d'absorption des matériaux, améliorant ainsi la vitesse et la qualité de traitement.

2. Transmission laser innovante par microjet
En couplant le laser à un microjet d'eau haute pression, ce système exploite la réflexion interne totale pour canaliser l'énergie laser avec précision le long du jet d'eau. Ce mécanisme de diffusion unique assure une focalisation ultra-fine avec une diffusion minimale et produit des lignes d'une largeur allant jusqu'à 20 μm, pour une qualité de découpe inégalée.

3. Contrôle thermique à micro-échelle
Un module de refroidissement par eau de précision intégré régule la température au point de traitement, maintenant la zone affectée thermiquement (ZAT) à moins de 5 μm. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour travailler avec des matériaux thermosensibles et sujets aux fractures, tels que le SiC ou le GaN.

4. Configuration d'alimentation modulaire
La plate-forme prend en charge trois options de puissance laser (50 W, 100 W et 200 W), permettant aux clients de sélectionner la configuration qui correspond à leurs exigences de débit et de résolution.

5. Plateforme de contrôle de mouvement de précision
Le système intègre une platine haute précision avec un positionnement de ±5 μm, un mouvement 5 axes et des moteurs linéaires ou à entraînement direct en option. Cela garantit une répétabilité et une flexibilité élevées, même pour les géométries complexes ou les traitements par lots.

Domaines d'application

Traitement des plaquettes de carbure de silicium :

Idéal pour la coupe des bords, le tranchage et le découpage en dés des plaquettes de SiC dans l'électronique de puissance.

Usinage de substrats en nitrure de gallium (GaN) :

Prend en charge le traçage et la découpe de haute précision, adaptés aux applications RF et LED.

Structuration des semi-conducteurs à large bande interdite :

Compatible avec le diamant, l'oxyde de gallium et d'autres matériaux émergents pour les applications haute fréquence et haute tension.

Découpe de composites aérospatiaux :

Découpe précise de composites à matrice céramique et de substrats avancés de qualité aérospatiale.

LTCC et matériaux photovoltaïques :

Utilisé pour le micro-perçage, le creusement de tranchées et le traçage dans la fabrication de circuits imprimés haute fréquence et de cellules solaires.

Scintillateur et façonnage de cristaux optiques :

Permet une découpe à faible défaut du grenat d'yttrium-aluminium, du LSO, du BGO et d'autres optiques de précision.

Spécification

Spécification	Valeur
Type de laser	DPSS Nd:YAG
Longueurs d'onde prises en charge	532 nm / 1064 nm
Options d'alimentation	50W / 100W / 200W
Précision de positionnement	±5 μm
Largeur de ligne minimale	≤ 20 μm
Zone affectée par la chaleur	≤ 5 μm
Système de mouvement	Moteur linéaire / à entraînement direct
Densité énergétique maximale	Jusqu'à 10⁷ W/cm²

Conclusion

Ce système laser à microjets repousse les limites de l'usinage laser des matériaux durs, cassants et thermosensibles. Grâce à son intégration laser-eau unique, sa compatibilité double longueur d'onde et son système de mouvement flexible, il offre une solution sur mesure aux chercheurs, fabricants et intégrateurs de systèmes travaillant avec des matériaux de pointe. Qu'elle soit utilisée dans les usines de semi-conducteurs, les laboratoires aérospatiaux ou la production de panneaux solaires, cette plateforme offre fiabilité, répétabilité et précision qui permettent l'usinage des matériaux de nouvelle génération.