Neem contact met ons op
Leave Your Message

Femtoseconde laserbewerking voor microboren in zones zonder warmte-beïnvloeding

2025-04-14

Micro-boren.jpg

1. Basisprincipes en voordelen

Femtosecondelasers (pulsbreedte 10-15 s) maken niet-lineaire absorptie mogelijk via:

  • Multi-foton ionisatie (MPI)

  • Lawine-ionisatie (AI)
    Belangrijkste voordelen:

  • Bijna nul gevaarlijke zone

  • Submicronprecisie (minimale gaten van 1 μm)

  • Geschikt voor reflecterende/transparante materialen

2. Mechanismen voor nul-gevarenzones

2.1 Energieoverdrachtcontrole
  • Elektronenrooster-onevenwicht

  • Fase-explosie dominantie

  • Plasma-afschermingonderdrukking

2.2 Modellen voor materiaalverwijdering
  • Coulomb-explosie

  • Niet-thermische bindingsbreuk

3. Kritische procesparameters

Parameter Bereik Mechanisme
Golflengte 343-1030nm Verbetering van de absorptie
Pulsenergie 0,1-50 μJ Ablatiedrempelcontrole
Herhalingsfrequentie 10 kHz-10 MHz Vermijden van warmteaccumulatie
Focussen NA>0,7 Spotgrootteverkleining
Scannen Spiraalvormig pad Minimalisatie van herschikte lagen

4. Toepassingsgevallen

  1. Hoogfrequente PCB-microvia's:

  • 20-50μm diameter

  • Beeldverhouding 10:1

  • Ra

  1. Boren van glas TSV:

  • Barst-/versmallingsvrij

  • 100 gaten/sec

  1. Flexibele circuitverwerking:

  • Carbonisatievrije PI-substraten

  • 5 μm minimale lijnbreedte

5. Uitdagingen en oplossingen

Uitdaging 1: Instabiliteit van reflecterend materiaal
Oplossing: instelbare golflengte (343 + 515 nm)

Uitdaging 2: Lage efficiëntie in diepe gaten
Oplossing: Bessel-bundelvorming

Uitdaging 3: Consistentie in massaproductie
Oplossing: Realtime plasmabewaking + adaptieve controle

6. Karakteriseringsmethoden

  • Micro-CT: 3D-morfologie

  • Ramanspectroscopie: Faseanalyse

  • TEM: roosterintegriteit

  • Geleidbaarheidstesten: Wandkwaliteit