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雷射打标原理解密与技术分析4
https://www.steo.com.tw/cn/ 超锋科技股份有限公司
超锋科技股份有限公司 238 新北市新北市树林区东丰街49巷45号
实验样品资讯 材质:萤光晶片 实验设备:紫外飞秒秒雷射切割机 实验目的 将材料上进行蚀刻,蚀刻深度为20um,蚀刻图形为0.728*0.728mm的方形框 间距为0.049mm 将材料进行全切,切割图形为0.728*0.728mm的方形框 间距为0.049mm 效果外观(为蚀刻39um)本图为附加吹气降温后效果;并且初步手动裂片39um参数 切割参数 功率(%)   频率 (kHz) 实际功率(w) 切割次数 切割速度(mm/s) 焦点位置 (mm) 填充间距 (mm) 填充圈数 跳转延时(ms) 效率 60 250 7.2w 100 1000 -0 0 0 0.2 — 现存问题与后续措施 评估与效能优化:目前仅完成初步的效果与效率评估。后续计画增加辅助冷却气体以加速降温、减少热影响,并藉此减小跳转延时。 功率控制与残渣处理:切割功率过大会导致材料表面融化并产生黑边。针对此问题,预计在机台设备添加高压吹气,以减少残渣堵塞切割道,避免影响光路传输。 光斑调整与制程改善:目前最大功率仅能开至 80%,且仍会出现轻微黑边。后续需要减小光斑大小(缩小焦斑),以达到制程的实际需求。 效果外观(为蚀刻20um) 39um参数 切割参数 功率(%)   频率 (kHz) 实际功率(w) 切割次数 切割速度(mm/s) 焦点位置 (mm) 填充间距 (mm) 填充圈数 跳转延时(ms) 效率 40 250 4.8w 80 800 -0 0 0 0.2 — 现存问题与后续措施 评估与效能优化:目前仅完成初步的效果与效率评估。后续计画增加辅助冷却气体以加速降温、减少热影响,并藉此减小跳转延时。 功率控制与光路优化:加工功率不可过大,否则会导致光斑与切割道随之变大。后续预计在机台设备添加高压吹气,以减少残渣堵塞切割道,避免影响光路传输。 光斑调整与制程改善:目前最大功率仅能开至 80%,且仍会出现轻微黑边。后续需要减小光斑大小,以符合制程的实际需求。 效果外观(为蚀刻45um) 39um参数 切割参数 功率(%)   频率 (kHz) 实际功率(w) 切割次数 切割速度(mm/s) 焦点位置 (mm) 填充间距 (mm) 填充圈数 跳转延时(ms) 效率 70 250 8.4w 120 1000 -0 0 0 0.2 — 现存问题与后续措施 评估与效能优化:目前仅完成初步的效果与效率评估。后续计画增加辅助冷却气体以加速降温、减少热影响,并藉此减小跳转延时。 功率控制与光路优化:在调整制程时,不可盲目增加切割次数(这只会降低加工效率),应以适当提升功率为主。同时,预计在机台设备添加高压吹气,以减少残渣堵塞切割道,避免影响光路传输。 光斑调整与制程改善:目前加工后会产生轻微黑边,且蚀刻边缘会出现发白现象。后续需要减小光斑大小,以改善边缘外观并达到品质需求。 效果外观(为全切)39um参数 切割参数 功率(%)   频率 (kHz) 实际功率(w) 切割次数 切割速度(mm/s) 焦点位置 (mm) 填充间距 (mm) 填充圈数 跳转延时(ms) 效率 80 250 9.6w 250 1000 -0 0 0 0.2 现存问题与后续措施 评估与效能优化:目前仅完成初步的效果与效率评估。后续计画增加辅助冷却气体以加速降温、减少热影响,并藉此减小跳转延时。 功率控制与光路优化:目前全切效果不理想,在尚未切断前材料即出现发黑、发白现象,且产品已有破碎与裂痕的迹象。针对此问题,机台设备预计添加高压吹气,以减少残渣堵塞切割道,避免影响光路传输。 光斑调整与制程改善:现阶段的加工效率过久、耗时过长。后续需要透过减小光斑大小,来提高能量密度与加工速度,以达到实际的产能需求。 结论一、 紫外雷射全切之加工瓶颈分析由於产品材料本身对紫外雷射(UV Laser)的吸收率低,导致全切加工难以在合理的效率内完成。在尝试全切的过程中,主要面临以下两大物理特性冲突: 材料脆性与热应力限制:本产品属於脆性材质,不可使用过高功率,否则会直接导致融边或材料崩裂。然而,在尚未切断前,产品就极易从中间产生裂缝。 复合材料能量吸收异常:在进行全切时,材料表面会出现大面积发黑与发白的现象。此情况是由於复合材料减少了对雷射能量的吸收,制程上被迫只能加大瞬态功率,进而引发严重的热影响。 二、 微细蚀刻道之光学硬体改善对策针对目前蚀刻道要求较小的限制,现有设备的加工能力已达瓶颈,必须评估进行机台配件的硬体整改。后续规划导入「小焦距场镜(小镜头)搭配扩束镜」的架构,藉此有效减小光斑大小(缩小焦斑)。必要时,将进一步加装「光闸圈(Aperture)」以修饰光束质量,从根本上解决高功率带来的崩边问题并满足微细线宽的需求。 https://www.steo.com.tw/cn/hot_535878.html 光通讯晶圆紫外飞秒切割 2026-06-30 2027-06-30
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雷射打标设备可以用於各种材料的无损打标,在高能量雷射光束的作用下,令被加工的工件发生颜色和性质上的变化,留下永久性的标记。其速度快,效率高,无污染的特性使得其受到更广泛的应用。

根据不同的工作原理和技术特点,雷射打标方式可以主要分为点阵式雷射打标、掩膜式雷射打标和振镜式雷射打标三类,具备各自的特点和适用范围。

点阵式雷射打标

多个小型雷射可以发射多束激光,经反射镜和聚焦透镜后再在物体上形成多个烧灼点,这些点在工件表面形成一系列密集排列的点阵状标记。

采用这样的点阵标记,打出的标记形状都是由多个小圆凹坑点构成,并可组成图案、文字或二维码等资讯。对於数字而言,垂直方向上的笔画采用七个点足够,而水平方向上的笔画可以采用五个点,组成类似点阵屏的7*5的点阵排列就足够看清楚了。

点阵雷射打标速度较慢,烧灼点深度较深,适用於工件凹凸程度不大的形状加工。同时,由於点阵法是由多个烧灼点组成,如果放大到一定倍数观察,可能会看出烧灼点之间存在一些不清晰不平滑的地方。

掩膜式雷射打标

掩膜技术原理并不复杂,是透过在雷射光束路径上设置掩膜,然后将掩膜上的图案或文字资讯投影到工件表面上的加工方式。但掩膜制程本身技术门槛较高,需要高超的技术和精密的设备,被用於光刻机等高精度产业。

在雷射打标中,掩膜板通常采用耐高温的金属材料,采用机械或化学镂空技术在掩膜板上制作所需图案或字样,利用平行雷射光束穿过掩膜板图案或字样的缝隙,再经等比例汇聚后在工件上打出掩膜板上等比例缩小的图样。

掩膜打标是一种极具特色的雷射打标方式,有点像是古代「活字印刷」的改良版。如果需要重复加工多个相同的图案,使用掩膜打标时雷射头可以保持不动,有效提升效率。然而掩膜板的制作本身较为复杂,不适合加工图案需要经常变化的场合。

振镜式雷射打标

振镜式雷射打标是目前较主流的雷射打标方式。

在一个二维平面上打出所需的形状,需要确定X轴和Y轴两个维度。将一束雷射引入两个彼此垂直的振镜,,分别引导雷射在XY轴扫描分开,用软体控制振镜的位置就可以引导雷射在二维平面打出想要的图形了。

如果说掩膜式雷射打标像活字印刷,那么振镜式打标就像是用笔和纸写字的过程。采用电脑处理整个打标流程,绘制图形效率高,图形更为精确,控制更为灵活,可以实现复杂图形的打标。且光路处於密封状态,适合不同的工作场合。

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