紫外激光加工UV Laser

蓝宝石、钻石和陶瓷精密加工的理想选择

概述　什么是紫外激光？

激光器大致可分为连续振荡激光器（持续发射激光）和脉冲振荡激光器（不连续发射激光脉冲）。 紫外线激光器的定位是波长更短、脉冲宽度更短。与波长较长的 YAG 激光器和 CO2 激光器相比、 我们拥有的 355 nm 波长紫外线激光器可实现更精确的加工。

紫外线激光器的定位

紫外激光加工的特点

与长波长激光加工相比，使用紫外激光进行微细加工有两个特点。

(1) 波长短，当激光被透镜聚焦时，聚焦直径较小，因此可以进行精细加工。 一般来说，当激光被透镜聚焦时，其聚焦直径可缩小到激光波长左右。 因此，激光波长越短，加工就越精细。 这就是为什么激光振荡器正朝着波长更短的方向发展。

(2) 光能高，加工效率高。
一般来说， 光的能量与激光的波长成反比。因此，波长越短，光能越高。 这也是激光振荡器正朝着更短波长方向发展的另一个原因。 因此，即使是世界上最坚硬的钻石， 也是通过直接吸收紫外激光的能量来加工的。此外，YAG 激光器不能加工蓝宝石、 因为蓝宝石对它们是透明的，但紫外激光器可以加工蓝宝石，因为紫外激光器的光能量很高，在透镜聚焦时会被吸收。 二氧化碳激光器也能加工蓝宝石，因为蓝宝石晶格振动会产生吸收，但这是一个热加工过程，因此会出现裂缝和热影响层。

我们紫外激光加工的特点

多年来，我们一直使用激光切割钻石，用于生产钻石唱片针。我们还使用激光在蓝宝石、蓝宝石和陶瓷上进行精细钻孔。 近年来，我们领先于竞争对手引进了紫外激光器（波长为 355 nm），以实现精密微加工，满足客户对更细孔直径不断增长的需求。 我们最擅长的是蓝宝石、红宝石、钻石和陶瓷，在这些领域，我们可以将多年积累的切割、 打磨和抛光等独特技术结合起来。 我们还可以在激光加工后进行抛光和精加工。

紫外激光器在微细加工技术中的地位

下表对紫外激光与其他微加工技术进行了比较。 我们将以蓝宝石上的微孔加工为例进行说明，我们在这方面拥有大量生产经验。

蓝宝石是一种极硬极脆的材料，很容易破碎，因此极难形成微孔。很容易破碎，因此极难形成微孔。使用超声波加工和二氧化碳激光，最小孔径仅为 500 微米。 使用超声波加工和二氧化碳激光，最小孔径仅为 500 微米。此外，由于钻头的磨损，无法打出大量的孔。 采用喷砂法，孔径可以达到 100 微米，但由于掩模阻力有限，且长宽比为 2-4 倍，因此深度有限。此外，上述加工技术还会在孔的表面产生微裂纹和其他加工改变层。

另一方面，我们的紫外激光器可实现最小 60 微米的孔直径和高达 30 的 纵横比。 特殊的光学系统还允许激光在极短的时间内照射材料。这样就能获得光滑的加工表面，同时将热效应引起的加工变形层降到最低。 实际上，加工表面的粗糙度在 Ra 至 0.5 µm 之间。此外，激光加工的表面通常是锥形的（孔径随着孔的加深而减小）， 但使用我们的光学技术可以获得垂直的表面。 此外，孔的内表面可以通过结合我们的核心技术--切割、打磨和抛光--进行抛光。

对于更小的孔径，也可以使用飞秒激光。最小孔径为 0.5 微米，最大纵横比为 20。 更多信息，请参见飞秒激光。干蚀刻可以形成非常细的孔， 但由于光刻胶的阻力，无法形成深孔，而且最大孔长仅为孔直径的 1 倍左右。 此外，光掩膜需要在原型阶段制备，设计变更频繁，导致初始成本高昂。
我们的紫外激光加工在批量生产工业机械和消费品的精密零件方面拥有丰富的经验，即使是复杂的形状，只要提供 CAD 数据，我们也能通过 NC 控制进行精确加工。 我们还可以处理用客户提供的材料制作的原型。 如果您在微细加工方面遇到任何问题，请随时与我们联系。

紫外激光器的主要加工能力

例如，可对蓝宝石进行以下加工。

加工结果和应用实例

蓝宝石通孔基板

蓝宝石基板上的多孔微孔加工 4"-0.5mmt. 孔直径 φ100 µm，225 个孔。
用作通孔*基板，用于穿线。

通孔*是指在基板的正面和背面之间钻孔，用于电气接线，孔的内表面通常经过电镀处理，以确保连续性。

高宽比蓝宝石微孔加工

蓝宝石微孔加工。可钻出孔径为 0.18 毫米、长度为 5.6 毫米、纵横比为 31 的高纵横比孔。
用于制造机械零件。

金刚石星形加工

金刚石星形镂空，厚度为 0.7 毫米。甚至可以看到锋利的边缘也被加工得干干净净。

金刚石切割面的表面粗糙度

金刚石切割时，可获得 Ra 0.5 µm 的光滑表面。

相关技术

• 飞秒激光 
• 金刚石微钻