這款新型 Coherent AVIA LX 355-30 納秒紫外 (UV) 激光器具有無(wú)與倫比的高輸出功率、可靠性和長(zhǎng)使用壽命，極大地提高了高精度切割、鉆孔和微結(jié)構(gòu)任務(wù)的生產(chǎn)效率，尤其是在微電子生產(chǎn)領(lǐng)域。 具體來(lái)說(shuō)，AVIA LX 在 355 nm(脈沖能量高達(dá) 500 μJ)下輸出 30 W，并提供了無(wú)與倫比的 20,000 小時(shí)連續(xù)三倍頻晶體壽命，沒(méi)有任何光斑偏移。 這將提高工藝一致性，縮短維護(hù)停機(jī)時(shí)間。

為什么微電子處理應(yīng)用能從紫外激光器中受益

紫外激光器可為各種工業(yè)任務(wù)提供動(dòng)力，特別是在微電子和顯示屏制造領(lǐng)域。 這是因?yàn)樽贤夤饩哂歇?dú)特的特性，能夠以更高的精度完成微加工和其他結(jié)構(gòu)化任務(wù)，并減小對(duì)零件的熱損傷。

紫外激光器能做到這一點(diǎn)有三大原因。 首先，幾乎所有材料(塑料、有機(jī)材料、金屬和半導(dǎo)體)都會(huì)強(qiáng)烈吸收紫外光。 因此，激光能量可以有效地處理材料，而不僅僅是直接穿過(guò)材料。 這也使得紫外激光器特別擅長(zhǎng)于處理在微電子和其他工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的復(fù)合材料和多層材料。

其次，高吸收率也意味著紫外線激光不會(huì)滲透到材料中，從而能夠有效地將所謂的“熱影響區(qū)”(HAZ) 的大小降至最小。HAZ 是激光產(chǎn)生的特征(切割、孔等)周圍的區(qū)域，這些區(qū)域可能會(huì)被激光損壞或改變其特性。

第三，紫外光可以比長(zhǎng)波長(zhǎng)的可見(jiàn)光或紅外光 (IR) 更好地聚焦。 這意味著紫外激光器可以制造更小的孔或更窄的切口。

納秒激光器集所有優(yōu)點(diǎn)于一處

納秒脈寬二極管泵浦固態(tài)激光器是備受歡迎的工業(yè)紫外光源，因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)制造商來(lái)說(shuō)，它們集中了所有激光器的優(yōu)點(diǎn)。 它們?cè)诮?jīng)濟(jì)層面具有吸引力(以每瓦美元計(jì))，通常以相對(duì)較高的脈沖重復(fù)率運(yùn)行，并且還具有相當(dāng)高的輸出功率。 由此可產(chǎn)生成本效益，提高產(chǎn)能。

但制造商一直在尋求進(jìn)一步改進(jìn)其工藝并降低成本。 就激光源而言，這通常意味著需要提高輸出功率，因?yàn)檫@通常能夠提高工藝吞吐量。

使用固態(tài)紫外激光器這樣做只有一個(gè)小問(wèn)題。 (實(shí)際上，有很多問(wèn)題，但我們?cè)谶@里只討論其中一個(gè)!) 這是因?yàn)楣虘B(tài)激光器發(fā)射紅外 (IR) 光。 因此，我們?cè)诩す馄鲀?nèi)部使用三次諧波振蕩 (THG) 晶體將紅外光轉(zhuǎn)換為紫外光。

但是，還記得紫外光在大多數(shù)材料中能夠被很好地吸收嗎? 這意味著很難避免在 THG 晶體中至少會(huì)被吸收一些激光能量。 而且，因?yàn)?THG 晶體在激光器內(nèi)部，所以它會(huì)暴露在大量的紫外光下。

解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方法是在激光器中建立一種機(jī)制，定期以物理方式移動(dòng) THG 晶體。 這個(gè)想法是要不斷改變激光束在晶體中的聚焦位置，以免在任何特定位置發(fā)生災(zāi)難性故障。

這種方法效果很好，相干公司已在我們的產(chǎn)品上使用多年。 但是，很顯然，這會(huì)增加激光器的成本和復(fù)雜性。 此外，每次將晶體轉(zhuǎn)移到新位置時(shí)，輸出功率和其他光束參數(shù)都會(huì)發(fā)生細(xì)微變化，這會(huì)對(duì)工藝產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響零件質(zhì)量。

另一種方法是完全忽略此問(wèn)題，將 THG 晶體保持在一個(gè)光斑上，直到激光熄滅。 這能夠降低激光頭成本，但同時(shí)會(huì)降低激光器可靠性、影響輸出一致性或縮短使用壽命(<3000?小時(shí))，只要您不介意這一點(diǎn)，這也不失為一個(gè)好主意。

用于微電子制造的可靠紫外光功率

現(xiàn)在，相干公司可以采用一種更佳方法，我們稱之為 PureUV。 采用這種方法時(shí)，實(shí)際上是將幾個(gè)專有晶體生長(zhǎng)、制備和裝配步驟進(jìn)行組合。 最終結(jié)果是這種高質(zhì)量和低紫外光吸收率的 THG 晶體在單個(gè)光斑上具有 20,000 小時(shí)的免維護(hù)壽命。 這樣就不會(huì)產(chǎn)生光斑偏移和周期性停機(jī)，激光參數(shù)也不會(huì)有任何變化。 而且不會(huì)產(chǎn)生故障，從而提升性能。

相干公司可以實(shí)現(xiàn) PureUV，因?yàn)槲覀兪翘峁木w生長(zhǎng)到最終激光器裝配服務(wù)的垂直集成供應(yīng)商。 這使我們能夠完全掌控生產(chǎn)的每個(gè)階段，并使我們能夠?qū)嵤O其嚴(yán)格的質(zhì)量和工藝控制措施。

新型 30 W AVIA LX 355 是我們推出的第一款采用 PureUV 的產(chǎn)品。 而且，這款產(chǎn)品能夠盡可能提高紫外線功率，同時(shí)仍提供無(wú)與倫比的使用壽命和可靠性。

審核編輯 黃宇