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UniversalCO2Laser雕刻机-成功大学微奈米科技研究中心!!
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Document Type
Title
Document No.
Edition
Editor
Date
SOP
CO2 Laser雕刻機
12345-678
1
林育全、黃富駿、陳信宏、張文耀、蘇中源
2004/3/31
Universal CO2 Laser 雕刻機
中心財產請勿攜出實驗室
欲拷貝者請洽南台灣奈米中心
目 錄
雷射原理介紹…………………………………………………………1
1-1、 前言………………………………………………………………3
1-2、 原理………………………………………………………………3
儀器規格介紹與可應用材質…………………………………………5
2-1、 儀器介紹…………………………………………………………5
2-2、 面板功能…………………………………………………………6
2-3、 機台示意圖………………………………………………………9
2-4、 可應用之材質……………………………………………………11
操作步驟介紹…………………………………………………………15
3-1、 基本操作步驟……………………………………………………15
3-2、 關機步驟…………………………………………………………22
設備維護與故障排除…………………………………………………23
廠商資料………………………………………………………………27
參考文獻………………………………………………………………28
雷射原理介紹
前言:
雕刻與光刻一直是工業產品標記(Marking)上不可或缺的製程,傳統上刻記主要使用油印、壓印或電筆等方式。近年來由於雷射技術發展逐漸普及,且雷射可達到精密加工與多樣化製程之能力,使得雷射逐漸成為主要刻記的方式。
原理:
一般雷射光刻常使用的雷射主要有三類,一類為以氣體當激發介質,如二氧化碳雷射(波長10.6μm),一類是以固態晶體當激發介質,如Nd:YAG雷射(波長1.064μm),這兩種雷射的光波長都在紅外光區域內,相當適合微米尺寸等級元件的刻記。另一類則是半導體雷射,如InGaAsP雷射(波長1.0~1.7μm),應用於光通訊。雷射光刻記的原理為使用高功率密度之雷射光束當熱源,在極短時間內將光束聚焦在工作物表面,同時釋放出能量,此能量將在工作物表面產生熱能,並經由熱傳導作用傳至工作物內部,當熱量足夠時會瞬間將工作物局部熔化或汽化,再利用掃瞄雷射光點或移動X-Y工作平台來達到所需形狀,以達到雕刻或光刻之目的。
由於雷射光刻的過程主要是靠雷射光束與光刻材料間所產生之相互作用,所以瞭解材料對雷射光能量的吸收性及材料本身的熱擴散性與熔點等物理性質,就足以決定該材料對雷射光束的可雕刻性。目前使用雷射雕刻或光刻機,其操作過程非常簡單,如同使用電腦和印表機在紙張上列印,可以在Win2000/XP環境下利用多種圖形處理軟體,如CorelDraw等進行設計。唯一不同之處在於,一般列印是將碳粉轉印到紙張上,而雷射雕刻是將雷射光束打在塑膠板、壓克力等基板上進行圖形的轉移。
因二氧化碳雷射光是透過熱加工方式來刻劃圖形,故在一些容易因高溫而變形的材料,其光刻品質較不穩定,且需注意是否產生燃燒情形。而一般影響雷射雕刻品質的主要因素有下列幾項:(1)解析度:雷射雕刻可以達到的雕刻精細程度,通常用DPI表示,即每英寸的雕刻距離由多少點或多少線組成。解析度越高,雕刻得越精細。(2)雕刻速度:雷射頭移動的速度,常用於雕刻深度的控制。(3)功率強度:雷射光照射到材料表面的強度。對於特定的雕刻速度而言,雷射功率強度越大雕刻的深度就越大。(4)聚焦位置:會直接影響雷射光束之能量密度。(5)點陣式雕刻:其類似高清晰度的點陣列印。雷射頭左右擺動,每次雕刻出一條由一系列點組成的一條線,然後雷射頭同時上下移動雕刻出多條線,最後構成完整的圖形或文字。(6)向量式雕刻:其與點陣雕刻不同處在於向量雕刻
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