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  • 哈爾濱芯明天科技有限公司

    飛秒激光刻蝕中壓電納米掃描臺的應用!

    時間:2023-12-14 閱讀:1323
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    什么是飛秒激光



    飛秒激光是人類在實驗室條件下所能獲得最短脈沖的技術手段,是一種以脈沖形式運轉的激光,持續時間非常短,只有幾個飛秒(英語為femto second,簡寫為fs,1飛秒為1秒的一千萬億分之一),它比利用電子學方法所獲得的最短脈沖要短幾千倍。飛秒激光技術是近年來發展迅速的一種先進加工技術,具有*高的加工精度和速度,可以在各種材料表面進行微米至納米級別的刻蝕和加工。   


    飛秒激光的特點



    1、飛秒激光是我們人類在實驗條件下能夠獲得的最短脈沖,它的精確度是± 5微米;
    2、飛秒激光有非常高的瞬間功率,它的瞬間功率可達百萬億瓦,比*世界的發電總功率還要多出上百倍;
    3、物質在飛秒激光的作用下會產生非常奇特的現象,氣態的物質、液態的物質、固態的物質瞬間都會變成等離子體;
    4、飛秒激光具有精確的靶向聚焦定位特點,能夠聚焦到比頭發的直徑還要小的多的超細微空間區域;
    5、用飛秒激光進行手術,沒有熱效應和沖擊波,在整個光程中都不會有組織損傷。
    與傳統連續激光以及長脈寬納秒、皮秒激光相比,飛秒激光加工材料具有如下特點:
    (1)峰值功率高,容易引起材料的解離。
    (2)熱效應小,加工精度高,在材料精密加工方面有**優勢。
    (3)應用范圍廣。

     


    激光刻蝕原理與典型應用



    1

    基本原理

    激光蝕刻的基本原理是將高能量的激光束(一般為紫外線激光、光纖激光、飛秒激光等)聚焦在極小的光點上,照射到被加工的材料表面,激光束的能量轉化為熱能,使材料瞬間蒸發,形成孔、槽等加工效果。

     

    2

    技術特征介紹

    以激光非接觸方式加工,高柔性、高速、無噪聲、熱影響區小、可聚焦至激光波長級的極小光斑等,在打眼、劃片、刻蝕、切割尺寸精度和加工質量方面,尤其是與某些材料(例如聚酰亞胺)相互作用屬于“光化學作用”的“冷加工”,可獲得無碳化效果的“冷加工”。

    3

    典型應用

    1)玻璃材料激光刻蝕
    再現性好,功率大,材料去除速度快,無化學腐蝕污染。ITO涂層激光刻蝕機是利用激光在ITO Glass和ITO Film表面進行ITO涂層刻蝕的精密設備。能在玻璃、PET、ITO鍍膜、多晶膜及其它氧化物薄膜上進行各種不同尺寸的高精度、高速刻蝕,可加工多種規格的電極。特別適合手機觸摸屏的電極蝕刻技術。

    2)太陽能電池激光劃片
    整體結構合理,切割速度快,精度高,功能齊全,性能指標穩定可靠,故障率低,非接觸加工成品率高,適用范圍廣。



    芯明天P12A壓電掃描臺

    應用于飛秒激光刻蝕



    飛秒激光刻蝕通過精確控制激光的能量、脈寬、掃描速度等參數,可以實現對金屬、玻璃等材質表面的精密加工和刻蝕。相比于傳統的機械加工和化學腐蝕等加工方法,飛秒激光刻蝕具有更高的加工精度和速度,能夠實現更精細的圖案和更復雜的結構的加工。同時,由于激光加工為非接觸式加工,可以避免機械應力對材料的影響,降低了破損和誤差的可能性。


    芯明天P12A系列壓電掃描臺可在飛秒激光刻蝕應用中與載物臺固定連接在一起,在控制信號作用下帶載金屬、玻璃等材料進行X、Z、XY、XZ、XYZ等多個維度的運動進行刻蝕,P12A系列壓電掃描臺配置高分辨率傳感器,對位置實時檢測并反饋到壓電控制器,控制器通過PID算法調整電壓修正位移,從而實現納米級高精度定位。

    圖片

    技術參數

     

    型號

    P12A.XYZ100

    運動自由度

    XYZ

    驅動控制

    3 路驅動

    3 路傳感

    標稱行程范圍

    (0~120V)

    80μm/

    傳感器類型

    SGS

    通孔尺寸

    45×45mm^2

    閉 / 開環分辨率

    3nm/1nm

    閉環線性度

    0.15%F.S.

    閉環重復定位精度

    0.1%F.S.

    俯仰 / 偏航 /  滾動

    <20μrad

    推 / 拉力

    20N/4N

    運動方向剛度

    X0.3N/μm、Y0.25N/μm、Z0.2 N/μm

    空載諧振頻率

    X200Hz/Y150Hz/Z120Hz

    閉 / 開環空載階躍時間

    30ms/0.8ms

    承載能力

    0.5kg

    靜電容量

    3.6μF/

    材質

    鋼、鋁

    重量

    350g

     


     

    型號

    P12A.XYZ200

    運動自由度

    XYZ

    驅動控制

    3 路驅動

    3 路傳感

    標稱行程范圍

    (0~120V)

    160/軸

    行程范圍(0~150V)

    200/軸

    傳感器類型

    SGS

    閉 / 開環分辨率

    5.5nm/2nm

    閉環線性度

    0.5%F.S.

    閉環重復定位精度

    0.4%F.S.

    空載諧振頻率

    X150Hz/Y130Hz/Z90Hz

    承載能力

    0.3kg

    靜電容量

    7.2μF/ 

    材質

    鋼、鋁

     


    配套控制器

    E70系列壓電控制器
    E70系列壓電控制器是可通過串口、USB或網口進行數字通信的三通道壓電控制器。輸出電壓0~120V/150V,輸出帶寬達10kHz以上,且體積小,易集成。

    圖片

    E00/E01系列壓電控制器
    芯明天E00/E01系列壓電控制器可用于驅動P12A系列壓電掃描臺,單通道、多通道、開環、閉環多種型號可選,可通過模擬、數字等多種方式進行控制。E00/E01還可通過模塊自由組合,實現驅動芯明天及進口各類壓電產品。
    圖片

    更多詳情歡迎致電芯明天!

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