나노초 레이저, 피코초 레이저, 펨토초 레이저의 차이점을 알 수 있나요?

먼저, "두 번째"가 무엇을 의미하는지 알아보겠습니다.

1나노초 = 10^-9 두번째

1 피코초 = 10^-12 두번째

1펨토초 = 10^-15 두번째

따라서 나노초 레이저, 피코초 레이저, 펨토초 레이저의 주요 차이점은 지속 시간에 있습니다.

초고속 레이저의 의미

오래전 사람들은 레이저를 이용하여 미세 가공을 시도했습니다. 그러나 기존 레이저는 펄스 폭이 길고 레이저 강도가 낮아 가공 대상 소재가 쉽게 녹고 증발하는 문제가 있었습니다. 레이저 빔을 매우 작은 레이저 스팟에 집중시킬 수 있지만, 소재에 가해지는 열 영향이 여전히 커서 가공 정밀도가 제한적입니다. 열 영향을 줄이는 것만이 가공 품질을 향상시킬 수 있습니다.

하지만 초고속 레이저가 재료에 작용할 때 가공 효과는 크게 달라집니다. 펄스 에너지가 급격히 증가함에 따라, 고출력 밀도는 외부 전자 장치를 제거할 만큼 강력해집니다. 초고속 레이저와 재료 사이의 상호작용은 매우 짧기 때문에, 이온은 주변 재료에 에너지를 전달하기 전에 이미 재료 표면에서 제거되어 주변 재료에 열 영향을 미치지 않습니다. 따라서 초고속 레이저 가공은 냉간 가공이라고도 합니다.

산업 생산 분야에서 초고속 레이저는 매우 다양한 용도로 활용됩니다. 아래에서 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

1. 구멍 뚫기

회로 기판 설계에서 더 나은 열전도도를 구현하기 위해 기존 플라스틱 기판을 대체하기 위해 세라믹 기판이 사용되기 시작했습니다. 전자 부품을 연결하려면 기판에 수천 μm 크기의 미세 구멍을 뚫어야 합니다. 따라서 구멍을 뚫는 동안 열 입력의 영향을 받지 않고 기판을 안정적으로 유지하는 것이 매우 중요해졌습니다. 이러한 상황에서 피코초 레이저가 이상적인 도구입니다.

피코초 레이저는 타격식 보링으로 홀 드릴링을 구현하고 홀의 균일성을 유지합니다. 피코초 레이저는 회로 기판 외에도 플라스틱 박막, 반도체, 금속 박막, 사파이어 등에 고품질 홀 드릴링을 수행하는 데에도 사용할 수 있습니다.

2. 스크라이브 및 커팅

연속 스캐닝을 통해 레이저 펄스를 중첩하는 선을 형성할 수 있습니다. 이 경우 세라믹 내부 깊숙이 스캐닝하여 선이 재료 두께의 1/6에 도달할 때까지 많은 양의 스캐닝이 필요합니다. 그런 다음 이 선들을 따라 각 모듈을 세라믹 기반에서 분리합니다. 이러한 분리 작업을 스크라이빙이라고 합니다.

또 다른 분리 방법은 펄스 레이저 어블레이션 절단입니다. 이 방법은 재료가 완전히 절단될 때까지 재료를 어블레이션해야 합니다.

위의 스크라이브와 커팅의 경우 피코초 레이저와 나노초 레이저가 이상적인 옵션입니다.

3.코팅 제거

초고속 레이저의 또 다른 미세 가공 응용 분야는 코팅 제거입니다. 이는 기초 재료에 손상을 입히거나 경미한 손상 없이 코팅을 정밀하게 제거하는 것을 의미합니다. 삭마는 수 마이크로미터 폭의 선 또는 수 제곱센티미터의 대규모로 이루어질 수 있습니다. 코팅의 폭이 삭마 폭보다 훨씬 작기 때문에 열이 측면으로 전달되지 않습니다. 이러한 점에서 나노초 레이저는 매우 적합합니다.

초고속 레이저는 큰 잠재력과 유망한 미래를 가지고 있습니다. 후처리가 필요 없고, 통합이 용이하며, 처리 효율이 높고, 재료 소비량이 적으며, 환경 오염이 적습니다. 자동차, 전자, 가전, 기계 제조 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 초고속 레이저를 장기간 정밀하게 작동시키려면 온도를 잘 유지해야 합니다. S&A Teyu CWUP 시리즈 휴대용 냉각기는 최대 30W의 초고속 레이저 냉각에 매우 적합합니다. 이 레이저 냉각기는 ±0.1℃의 매우 높은 정밀도를 자랑하며 Modbus 485 통신 기능을 지원합니다. 적절하게 설계된 파이프라인을 통해 기포 발생 가능성이 매우 낮아져 초고속 레이저에 미치는 영향을 최소화합니다.