ナノ秒レーザー、ピコ秒レーザー、フェムト秒レーザーの違いがわかりますか?

まず、「2番目」が何を意味するかを理解しましょう。

1ナノ秒 = 10^-9 2番

1ピコ秒 = 10^-12 2番

1フェムト秒 = 10^-15 2番

したがって、ナノ秒レーザー、ピコ秒レーザー、フェムト秒レーザーの主な違いは、その持続時間にあります。

超高速レーザーの意味

昔から、レーザーを用いた微細加工が試みられてきました。しかし、従来のレーザーはパルス幅が長く、レーザー強度が低いため、加工対象材料が溶けやすく、蒸発し続けてしまいます。レーザービームは非常に小さなスポットに集光できますが、材料への熱影響は依然として大きく、加工精度に限界があります。加工品質を向上させるには、熱の影響を低減することしか方法がありません。

しかし、超高速レーザーを材料に照射すると、加工効果は大きく変化します。パルスエネルギーが劇的に増加すると、高出力密度は外部の電子部品をアブレーションするのに十分な威力を発揮します。超高速レーザーと材料との相互作用は非常に短いため、イオンは周囲の材料にエネルギーを伝達する前に既に材料表面でアブレーションされており、周囲の材料に熱影響を及ぼしません。そのため、超高速レーザー加工は冷間加工とも呼ばれます。

超高速レーザーは工業生産において多岐にわたる用途があります。以下にいくつか例を挙げます。

1.穴あけ

回路基板の設計において、より優れた熱伝導性を実現するために、従来のプラスチック基板に代わり、セラミック基板が使用されるようになってきています。電子部品を接続するには、基板に数千μmレベルの微細な穴を開ける必要があります。そのため、穴あけ加工時の熱入力による基板の安定性が極めて重要になっています。そして、ピコ秒レーザーはまさに理想的なツールです。

ピコ秒レーザーは、衝撃による穿孔を実現し、穿孔の均一性を維持します。回路基板に加え、プラスチック薄膜、半導体、金属薄膜、サファイアなどの高品質な穿孔にも適用できます。

2. けがきと切断

レーザーパルスを重ね合わせる連続スキャンによって、線を形成できます。この方法では、線がセラミックの奥深くまで到達し、材料の厚さの1/6に達するまで、非常に長いスキャンが必要になります。その後、線に沿って個々のモジュールをセラミックス基盤から分離します。このような分離はスクライビングと呼ばれます。

もう一つの分離方法は、パルスレーザーアブレーション切断です。この方法では、材料が完全に切断されるまでアブレーションする必要があります。

上記のスクライビングと切断には、ピコ秒レーザーとナノ秒レーザーが理想的な選択肢です。

3.コーティング除去

超高速レーザーのもう一つのマイクロマシニング用途はコーティング除去です。これは、基材に損傷を与えることなく、あるいはわずかな損傷を与えることなく、コーティングを精密に除去することを意味します。アブレーションは数マイクロメートル幅の線状から、数平方センチメートルの大規模なものまで可能です。コーティングの幅はアブレーションの幅よりもはるかに小さいため、熱が側面に伝わりません。この点がナノ秒レーザーの優れた点です。

超高速レーザーは大きな可能性を秘めており、将来が有望です。後処理が不要で、統合が容易、処理効率が高く、材料消費量が少なく、環境汚染が少ないという特徴があります。自動車、電子機器、家電、機械製造などに広く利用されています。超高速レーザーを長期間にわたって正確に動作させるには、温度を適切に維持する必要があります。S&A Teyu CWUPシリーズのポータブルウォーターチラーは、最大30Wの超高速レーザーの冷却に最適です。これらのレーザーチラーユニットは、±0.1℃という非常に高い精度を誇り、Modbus 485通信機能をサポートしています。適切に設計されたパイプラインにより、気泡が発生する可能性が非常に低くなり、超高速レーザーへの影響が低減します。