फेमटोसेकंड लेजर वस्तुतः किसी भी सामग्री को काटने के लिए जाने जाते हैं, और उनका उपयोग डिस्प्ले, अर्धचालक और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों या कस्टम भागों के प्रसंस्करण और निर्माण में किया जाता है। वास्तव में, फेमटोसेकंड लेजर माइक्रोमशीनिंग अधिक सटीक है और सामग्री पर थर्मल प्रभाव को कम करती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च गुणवत्ता वाले हिस्से प्राप्त होते हैं। एम्प्लिट्यूड टीम ने फेमटोसेकंड लेजर के लिए एक एप्लिकेशन पर वर्षों तक काम किया है: ग्लास प्रोसेसिंग।
फेमटोसेकंड लेज़र कांच काटने में कैसे सुधार कर सकते हैं?
कांच की विशिष्ट विशेषता इसकी कठोर और भंगुर प्रकृति है, जो एक महत्वपूर्ण प्रसंस्करण चुनौती पेश करती है। पारंपरिक यांत्रिक ग्लास काटने की तकनीक जैसे डायमंड व्हील कटिंग, सैंडब्लास्टिंग या वॉटर जेट प्रक्रियाओं में सटीकता से कटौती नहीं होती है, किनारों में नियमितता की कमी होती है, और काटने की प्रक्रिया के दौरान बड़े और असममित अवशिष्ट किनारे तनाव होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्म दरारें, धूल और मलबे होते हैं। कांच के किनारों को इस तरीके से संसाधित किया गया। कई अनुप्रयोगों के लिए, चिप्स और स्थानीय तनाव के कारण होने वाली छोटी दरारें डिवाइस की विफलता का कारण बनेंगी, और इस प्रकार स्वीकार्य गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए किनारों को मजबूत करने के लिए पोस्ट-पास एज ग्राइंडिंग और पॉलिशिंग की जानी चाहिए। इसके अलावा, यांत्रिक चाकू पहिया प्रसंस्करण के लिए काटने में सहायता के लिए कुछ सहायक एजेंटों की भी आवश्यकता होती है, जो तैयार किनारे पर चिपक सकते हैं और पानी की सफाई या अल्ट्रासोनिक सफाई जैसे उपचार की आवश्यकता होती है। बाद की उपचार प्रक्रिया और कम उपज दर से तैयार ग्लास उत्पाद की लागत में वृद्धि होगी।
इसके अलावा, जब कांच का एक टुकड़ा माइक्रोन स्तर (यूटीजी ग्लास) तक पतला हो जाता है, तो ये पारंपरिक यांत्रिक काटने के तरीके अब लागू नहीं होंगे। अल्ट्राफास्ट लेजर के अनूठे फायदे इन कठोर, भंगुर और अति पतली ग्लास सामग्री को संसाधित करना संभव बनाते हैं, और उपयुक्त मापदंडों के साथ फेमटोसेकंड लेजर एक ही पास में बहुत सीमित संख्या में किनारों के साथ कुशलता से काट सकते हैं [1]। यह मोटे कांच के लिए भी सच है, जहां फेमटोसेकंड लेज़र अन्य कांच काटने की तकनीकों का विकल्प प्रदान करते हैं।
फेमटोसेकंड लेजर ग्लास कटिंग: यह कैसे काम करता है?
बेज़ियर जैसी बीम के साथ संयुक्त अल्ट्राशॉर्ट लेजर पल्स का उपयोग ग्लास प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है। बेसेल बीम में गॉसियन बीम की तुलना में पतली बीम कमर और लंबी फोकल गहराई होती है, और यह ग्लास की पूरी मोटाई के साथ अल्ट्राशॉर्ट पल्स की ऊर्जा को एक साथ अवशोषित करने में सक्षम है। पल्स बर्स्ट्स का उपयोग ग्लास को अधिक कुशल लेजर अवशोषण से गुजरने की अनुमति देता है और परिणामस्वरूप ग्लास को ऊपर से नीचे तक काटने के लिए आवश्यक दरारें होती हैं। उदाहरण के लिए, बेसेल-जैसी बीम के साथ इस फेमटोसेकंड लेजर का उपयोग करके, कांच काटने का काम किया जा सकता है, चाहे प्रक्षेपवक्र सीधा हो या घुमावदार।
एम्प्लिट्यूड एप्लिकेशन टीम ने फ्रैक्चर की दिशा और उसके साथ जुड़े ग्लास प्रोसेसिंग ऑप्टिक्स को सटीक रूप से नियंत्रित करने और ग्लास काटने की प्रक्रिया की प्रसंस्करण दक्षता में सुधार के लिए विस्तारित फ्रैक्चर पीढ़ी का उपयोग करने के लिए एक फेमटोसेकंड लेजर-आधारित प्रक्रिया विकसित की है। इस प्रक्रिया का उपयोग पतले और अति पतले कांच को काटने के लिए किया जा सकता है (<200μm), thick glass (>1 मिमी) या यहां तक कि बहु-परत ग्लास या कम सतह खुरदरापन के साथ आसानी से अलग होने वाली भंगुर पारदर्शी सामग्री की एक किस्म (<1μm) and no chips and chipping.
प्रक्रिया की मुख्य विशेषता यह है कि ग्लास द्वारा अवशोषित फेमटोसेकंड लेजर ऊर्जा एक विस्तारित दरार पैदा करती है जो वास्तविक प्रभाव बिंदु के आकार से कहीं अधिक है। यह सुविधा प्रसंस्करण समय को काफी तेज कर देती है और लेजर पावर उपयोग की दक्षता को बढ़ा देती है। कांच के प्रकार और मोटाई की एक श्रृंखला के लिए (<1 mm nanolaminate glass, for example), the use of sub-picosecond or femtosecond pulses can produce longer extended cracks for more efficient processing. For cutting thin glass, cutting speeds of more than ~1 m/s along a straight line and more than 100 mm/s for curved parts can be achieved with a laser power of only 10 W. For ultra-thin glass, cutting energies of less than 30 uJ can yield cut edges with chipping of less than 0.5 um. The process can also be used to cut thick glass or multiple layers of glass (>1 मिमी) एक ही पास में।
एम्प्लिट्यूड प्रक्रिया टीम द्वारा किए गए प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि सबसे कुशल प्रसंस्करण पैरामीटर उप-दालों के एक फ्लैट ऊर्जा वितरण के साथ 4 से 6 दालों का विस्फोट उत्पन्न करना है। कुछ ऑप्टिकल कॉन्फ़िगरेशन के संयोजन में 3 मिमी की मोटाई वाले ग्लास को एक पास में संसाधित किया जा सकता है। इस अध्ययन के लिए, एक एम्प्लिट्यूड टैंगर लेजर का उपयोग किया गया था, जो फेमटोबर्स्ट ™️ फ़ंक्शन से सुसज्जित था, जो उपयोगकर्ता को सामग्री ऊर्जा अवशोषण के विस्तृत अध्ययन के लिए विस्फोट ऊर्जा वितरण को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए विस्फोट पैटर्न में व्यक्तिगत उप-पल्स आयामों को प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। अनुकूलित तरीके से.
फेमटोसेकंड लेजर ग्लास कटिंग किसके लिए है?
इस प्रक्रिया का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है जैसे कि मोबाइल डिवाइस डिस्प्ले निर्माता, जो पतले ग्लास या मल्टी-लेयर ग्लास का उपयोग करते हैं, और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में जहां लेपित ग्लास का अक्सर उपयोग किया जाता है और अक्सर घुमावदार कोनों, समोच्च आकृतियों और कट्स के साथ संसाधित किया जाना चाहिए। , और जहां फेमटोसेकंड दालों की छोटी पल्स प्रसंस्करण विशेषताएं कोटिंग परत के गर्मी प्रभावित क्षेत्र को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं। कई यांत्रिक या अन्य लेजर विधियां ऐसे उत्पादों के लिए आवश्यक सटीकता और गुणवत्ता का स्तर प्रदान नहीं कर सकती हैं। हमारी तकनीक का उपयोग चिकित्सा उद्योग के लिए मोटे कांच या स्क्रीन सुरक्षा या ऑटोमोटिव उद्योग के लिए टेम्पर्ड ग्लास को काटने के लिए भी किया जा सकता है।
इसके अलावा, हाल के वर्षों में ग्लास थ्रू-होल तकनीक (टीजीवी) के विकास के साथ, 3डी एकीकृत पैकेज एडाप्टर बोर्ड, एमईएमएस और मिनी एलईडी/माइक्रो एलईडी इत्यादि में ग्लास थ्रू-होल सब्सट्रेट्स का उपयोग करने की दिशा और प्रवृत्ति होगी। इसके अलावा, ऑप्टिकल संचार, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, बायो-चिप्स आदि में उच्च गहराई-से-व्यास अनुपात छेद प्रकारों की भी विशेष मांग है। टीजीवी प्रौद्योगिकी में, बेसेल बीम प्रसंस्करण मॉड्यूल एक अनिवार्य उपकरण है, इस तकनीक का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है माइक्रोन या यहां तक कि उप-माइक्रोन, सुपर 250, 000 प्रति वर्ग सेंटीमीटर अल्ट्रा-उच्च घनत्व थ्रू-होल, इसलिए ग्लास थ्रू-होल के घने और उच्च गति प्रसंस्करण के लिए 1 की आवश्यकता होती है। लेजर प्रसंस्करण के बीच माइक्रो-छेद नहीं हो सकता है माइक्रो-क्रैक के कारण होने वाले थर्मल तनाव में दिखाई देते हैं, 2. छेद के बीच की दूरी को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। फेमटोसेकंड लेज़र माइक्रोक्रैकिंग को नियंत्रित करने के लिए एक संकीर्ण पल्स चौड़ाई प्रदान करते हैं (<350fs) while providing an excellent solution to precisely control the position accuracy of the trigger pulse on the material using the FemtoTrig® feature developed by Amplitude's technical team, synchronized with the oscillator clock (fosc:40Mhz, jitter. 25ns) to achieve higher machining position accuracy (100m/ s, Position Error: 2.5um) while maintaining a constant single pulse energy (<4% energy fluctuation) for high speed pulse machining.
एम्प्लिट्यूड की तकनीकी और प्रक्रिया टीमें सामग्री के आंतरिक गुणों को शामिल करके और लगातार उजागर करके और उच्च गुणवत्ता वाले लेजर सामग्री प्रसंस्करण परिणाम प्राप्त करने के लिए मिलान ऑप्टिकल मॉड्यूल और लेजर समाधानों को अनुकूलित करके फेमटोसेकंड लेजर प्रसंस्करण विधियों का विकास और सुधार करती हैं। सूज़ौ, चीन में एप्लिकेशन लैब ग्राहकों को प्रौद्योगिकी की व्यवहार्यता को सत्यापित करने के लिए नमूना प्रसंस्करण परीक्षण प्रदान कर सकती है, और ग्राहकों और भागीदारों को फेमटोसेकंड लेजर एप्लिकेशन तकनीक के सहयोगात्मक विकास और फेमटोसेकंड लेजर प्रसंस्करण पर व्यावहारिक प्रशिक्षण भी प्रदान कर सकती है। चीनी विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों के साथ सक्रिय रूप से सहयोग खोलकर, हमारा लक्ष्य अधिक स्थानीय प्रतिभाओं को विकसित करना है।
