英诺激光
资讯分享 | 金刚石激光加工的机遇与挑战
2024-05-24

导读:

近期,英诺激光科技有限公司激光方案事业部总经理雷志辉先生,受邀出席由DT新材料主办的2024(第四届)碳基半导体材料与器件产业发展论坛。在活动现场,雷总做了“金刚石激光加工的机会和挑战”专题分享,从目前金刚石遇到的加工难题和挑战出发,分析如何从激光器、激光工艺等方面来解决这些问题。

 

一、金刚石激光加工的机遇

1.金刚石–“最好”的也是“最坏”的材料

金刚石被誉为“最好”的材料,然而却是“最坏”的加工对象。它集诸多优异特性于一身,广泛应用于工业、光学、电子、医疗和珠宝等领域,但其加工却一直是个棘手的问题,无论是加工效率、加工精度还是加工成本,均可谓“最坏”的材料。

金刚石的几大特性:

  • 极高硬度:成为理想的切割工具和医疗手术刀片的材料。

  • 极高导热系数:适用于高温电子器件和散热衬底。

  • 优异的辐照稳定性和化学惰性:应用于光学器件和生物医疗。

  • 宽光谱透过性:用于光学和微波器件

 

2.金刚石加工关键加工手段

激光加工钻石原理

金刚石的极高硬度使其成为理想的切割工具和医疗手术刀片的材料,然而这也意味着传统加工方法难以对其进行切削。因此,激光加工凭借其独特的原理应运而生。激光的辐照作用瞬间聚焦在金刚石表面大幅升温,高温导致有缺陷的晶格健破坏产生石墨相变,从而实现烧蚀切削的效果。再借助气体辅助将产生的熔渣粉末清除,以确保加工质量,实现加工目的。

在各行业的应用中,从MPCVD原材料的取芯、切片到珠宝首饰的开料、切割,再到工业散热衬底的抛光、切割和工业刀具的粗加工,金刚石的身影无处不在。而激光加工为金刚石赋予了更广泛的可能性,尤其是对于需要复杂形状和细微结构的工件,其加工效率和精度更胜一筹。

 

圆钻4P

异形取芯

中间:修面和切片

单双面开料

异形4P

金刚石的加工之道:

  • 传统加工的挑战:由于其极高硬度,传统切削方法效率低。

  • 激光加工的优势:利用激光瞬间高温作用,实现高效率、高精度的加工。

  • 加工工艺:从取芯、切片到各行业的应用,激光加工赋予金刚石更广泛的可能性。

 

二、金刚石激光生产加工的挑战

金刚石作为一种材料,在工业化生产中利用激光进行加工面临着一系列挑战。虽然金刚石具有极高的硬度和优异的导热性等特性,但同时其加工具备有一定的难度。

综合来看,金刚石激光工业化生产加工面临着诸多挑战,需要不断探索和创新,以提高加工效率、降低成本,并确保加工质量和安全性,从而实现金刚石在工业领域的广泛应用。

 

三、英诺激光器

基于原AWAVE技术平台基础上的升级打造的FORMULA系列激光器具有卓越的光学性能。保持了原来领先的光斑质量(M2<1.2)和激光器的工作频率范围(5kHz-50kHz)。同时还优化了激光器在高重复频率下的功率,从而使激光器能适应更多的应用需求,提升客户的加工效率.

  • 可靠的功率稳定性

  • 优越的光束质量

  • 性能与稳定

  • 高效的腔内倍频技术

  • 可满足7*24工业化生产要求

  • 支持TTL/PWM信号控制

01 模块化,小尺寸

实现更紧凑的切割装备,最高效的占地利用率;无缝切换或直接替换原侧泵激光器系统。

02 优秀的光束质量

相比传统侧泵系统,提供更优秀的稳定的光束质量,实现更优表面质量和更小的切口。

03 高效节能的激光器系统

采用高效能的DPSS端泵技术,相比传统侧泵激光器,光光转换效率由35%直接提升至60%,节能一倍以上。

04 领先性技术方案

领先性的DPSS端面泵浦技术拥有更优的光束质量、高效能、低功耗和长期可靠性。

 

 

 

关于英诺激光

英诺激光科技股份有限公司成立于2011年,是国家高新技术企业,总部位于深圳市南山区西丽街道创智云城,于2021年7月在创业板成功上市(股票代码:301021 )。英诺专注于微加工领域激光器的研发、生产、销售及以激光模组形式为客户提供定制化微加工解决方案。

公司是全球少数同时具有纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的工业激光器生产厂商,是全球少数实现工业深紫外纳秒激光器批量供应的生产商之一。产品包括DPSS调Q纳秒激光器、超短脉冲(皮秒、飞秒)激光器和MOPA纳秒激光器,涵括从红外到深紫外不同波段、从纳秒到飞秒多种脉宽。广泛应用于消费电子、新能源、3D打印、芯片制造、生物医疗等领域,销售覆盖中国、美国、德国、荷兰、日本、韩国、印度、新加坡等20多个国家和地区,进入全球知名企业供应链。

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