새로운 고출력 UV 레이저 소개: Coherent AVIA LX 355-30

최신 Coherent AVIA LX 355-30 나노초 자외선(UV) 레이저는 고출력 전력, 신뢰성 및 긴 수명을 탁월하게 조합하여, 특히 마이크로일렉트로닉스 생산에서 고정밀 절단, 드릴링 및 미세 구조 작업을 위한 생산성을 크게 향상시킵니다. 특히 AVIA LX는 355nm(펄스 에너지 최대 500μJ)에서 30W를 출력하고, 스팟 이동 없이 20,000시간의 연속 주파수 삼중 결정 수명을 제공합니다. 그에 따라 더 높은 공정 일관성과 유지 보수 가동 중지 시간이 줄어듭니다.

마이크로 전자 가공 응용 프로그램이 UV 레이저에 유리한 이유

UV 레이저는 특히 마이크로 일렉트로닉스 및 디스플레이 제작 분야에서 광범위한 산업 작업에 전력을 공급합니다. 그 이유는 자외선에 마이크로일렉트로닉스 가공 및 기타 구조 작업을 더 정밀하고 부품에 대한 열 손상을 줄일 수 있는 고유한 특성이 있기 때문입니다.

UV 레이저가 이 작업을 수행할 수 있는 큰 이유는 세 가지입니다. 첫째, 플라스틱, 유기 재료, 금속 및 반도체 같은 거의 모든 것이 자외선을 강하게 흡수합니다. 따라서 레이저 에너지는 바로 통과하는 것이 아니라 물질을 효과적으로 처리합니다. 또한 UV 레이저는 특히 마이크로 일렉트로닉스 및 기타 산업에서 점점 더 많이 사용되는 복합 재료 및 다층 재료 작업에 능숙합니다.

둘째, 흡수율이 높다는 것은 UV 레이저 광이 물질에 깊이 침투하지 않는다는 것을 의미하며, 이른바 “열에 영향을 받는 영역”의 크기를 효과적으로 최소화합니다. HAZ는 레이저가 만든 특징(절단, 구멍 등)을 둘러싼 영역이며, 레이저 광에 의해 손상되거나 특성이 변경될 수 있습니다.

셋째, 자외선은 보다 긴 파장 가시광선 또는 적외선(IR) 광보다 초점을 더 잘 맞출 수 있습니다. 다시 말해, 자외선은 작은 구멍이나 좁은 컷을 만들 수 있습니다.

나노초 레이저가 “스윗 스팟”에 적중하다

나노초 펄스 폭, 다이오드 레이저 펌프, 고체 레이저는 대부분의 제조업체에 대한 “스윗 스팟”을 나타내기 때문에 가장 인기 있는 산업 용 UV 소스입니다. 경제적으로 매력적(와트당 달러 기준)이며, 일반적으로 상대적으로 높은 펄스 반복률로 작동하며 상당히 높은 출력으로도 사용할 수 있습니다. 이를 통해 비용 효율적이고 처리량이 높은 생산을 제공합니다.

그러나 제조업체는 항상 프로세스를 더욱 개선하고 비용을 절감하기 위해 노력하고 있습니다. 일반적으로 증가 프로세스 처리량이 증가할 수 있어 대개 레이저 소스의 관점에서 보면 출력이 증가하는 것을 의미합니다.

고체 상태 UV 레이저를 사용하여 그렇게 하는 데, 작은 문제가 있을 뿐입니다. (실제로는 많이 있지만, 여기서는 그 중 하나에 대해서만 얘기하겠습니다!) 그 이유는 고체 레이저가 적외선(IR) 광을 방출하기 때문입니다. 따라서 제3 고조파 생성(THG) 결정은 IR 빛을 자외선(UV)으로 변환하기 위해 레이저 내부에 사용됩니다.

그러나 자외선이 어떻게 대부분의 재료에서 잘 흡수되는지 기억하십시오. 그런 점은 THG 결정에서 적어도 일부 레이저 에너지가 흡수되지 않도록 하기는 정말 어렵다는 것을 의미합니다. 그리고 THG 결정은 레이저 내부에 있으므로 많은 양의 자외선에 노출된다.

이 문제를 해결하는 방법은 주기적으로 THG 결정을 물리적으로 이동시키는 레이저에 기계 장치를 장착하는 것입니다. 아이디어는 레이저 빔이 특정 위치에서 치명적으로 고장 나기 전에 결정에 초점을 맞추고 있는 곳을 계속 변경하는 것입니다.

이 접근 방식은 잘 작동하며, Coherent는 수년 동안 제품에 사용해 왔습니다. 그럼에도 분명히 그로 인해 레이저의 비용이 상승하고 더욱 복잡해졌습니다. 또한 결정이 새로운 위치로 전환될 때마다, 출력 및 기타 빔 매개 변수가 미묘한 변화가 있어 공정에 영향을 미치므로 부품 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

또 다른 방법은 단순히 문제를 완전히 무시하고 레이저가 죽을 때까지 THG 결정을 한 자리에 유지하는 것입니다. 이렇게 하면, 레이저 헤드 비용을 훨씬 저렴하게 할 수 있으며 낮은 레이저 신뢰성, 출력 일관성 저하 또는 짧은 수명만 신경 쓰지 않는다면 좋은 아이디어입니다(3,000시간 미만).

마이크로 일렉트로닉스 제조를 위한 신뢰할 수 있는 UV 전력

이제 Coherent는 PureUV라는 더 좋은 방법이 있습니다. 실제로는 여러 독점 결정의 성장, 준비 및 조립 단계를 조합한 것입니다. 최종적인 결론은 단일 지점에서 유지 보수가 없이 수명이 20,000시간인 고품질 및 낮은 자외선 흡수의 THG 크리스탈이 생성됩니다. 따라서 스팟 이동, 주기적인 가동 중지 시간 및 레이저 매개 변수의 변화가 없습니다. 문제 없는 성능입니다.

Coherent는 수직 통합 공급업체이기 때문에 PureUV를 크리스탈 성장에서 최종 레이저 조립까지 구현할 수 있습니다. 이를 통해 모든 생산 단계를 완벽하게 제어할 수 있으며, 매우 엄격한 품질 및 공정 관리를 구현할 수 있습니다.

새로운 30W AVIA LX 355는 PureUV를 통합한 최초의 제품입니다. Coherent는 그 제품을 통해 탁월한 수준의 수명과 신뢰성 조합을 제공하면서 이러한 높은 자외선 출력 수준에 도달할 수 있었습니다.

AVIA LX 355를 자세히 알아보십시오.