DUV激光-激光世界.PDF

Applications 应用天地 DUV激光 深紫外激光微加工技术的发展 文/Yuji Imamiya，Satoru Akama，Yoshihito Fujita，Haruhiko Niitani；三菱重工 年来，随着电子产品越来 三菱重工机床有限公司（MAT ） 孔应用。 近越小，包括电子部件和印 已经向市场推出了配有皮秒绿光激光 刷电路板在内的这类装置 器的“ABLASER”激光微加工系统。[2] DUV激光光学系统的结构及 中使用的各种部件，也已经小型化并 此外，公司还开发了使用皮秒DUV 其加工特性 且越来越复杂。因此，对包括钻孔在 激光器的光学系统和加工技术，以实 （1）DUV 激光器的光学激光聚 内的超精密加工的进一步小型化和提 现更高质量的更精细钻孔。本文将阐 焦系统 高质量的需求，正不断增长。作为满 述皮秒DUV 激光器的基本加工特性， 在激光微加工中，激光束被聚焦 足这种需求的一种手段，利用短脉冲、 以及利用ABLASER 实现的超精密钻 并照射在目标工件的表面上，利用光 短波长激光的加工方法已经引起关 注。使用诸如皮秒脉冲激光的短脉冲 激光器，能够实现没有热效应的冷烧 蚀，从而获得质量优异的高精度加工。 此外，使用短波长激光器可以 使激光束的聚焦光斑直径更小，从 而实现更精细的微加工。如图 1 所 示，目前用于微加工的常见短脉冲 图1：不同波长的各种类型激光束。 激光器包括Nd ：YAG 激光器（波长 1064nm）、通过Nd ：YAG 激光器的 二次谐波产生的绿光激光器（波长 532nm）、以及通过Nd ：YAG 激光器 的三次谐波产生的紫外（UV ）激光 器（波长355nm）。另一方面，由四 次谐波产生的深紫外（DUV ）激光器 （波长266nm），由于其处理困难而未 被广泛使用，作为微加工系统几乎没 有实际成就。[1] 然而，短波长使得聚 焦激光光斑直径在照射点更小，从而 可以实现更精细的钻孔。此外，DUV 激光能被各种材料高度吸收，并且具 有很高的光能量，其将有望应用于加 工传统方法难以加工的材料。 图2 ：DUV激光聚焦激光光斑直径测量系统的结构。 12 Mar/ Apr 2017 Laser Focus World China 激光世界 应用天地Applications small but powerful the blue pco.panda with latest sCMOS technology 图3 ：焦点处的能量分布。聚焦的DUV激光光斑直径为5.7 m ，能量分布产生与高斯分布一致的理想曲线。 μ 的能量，可以去除目标工件加工所产 表1：DUV和绿光激光束单脉冲辐照测试的材料 生的碎屑。在照射时，当聚焦光斑直 Metal Stainless steel ultra resolution Sem