Gebündelter Einsatz für die Laser-Mikrobearbeitung

Die konstruktive Zusammenarbeit in der Entwicklung von Scan-Lösungen für die Mikrobearbeitung zwischen den beiden Unternehmen besteht bereits seit 2019. Neu ist, dass SCANLAB ab Februar 2022 auch den Vertrieb von höher integrierten Laser-Scan-Systemen mit übernimmt, um dem eigenen Kundenstamm zusätzliche, hochintegrierte Lösungen anbieten zu können. Denn der Markt für UKP-Anwendungen (Ultra-Kurzpuls-Laser) wächst weiter und die größten Herausforderungen liegen zumeist bei einer gewünschten Steigerung des Durchsatzes. Genau dieser Bedarf kann durch die Parallelisierung von Laserprozessen, mithilfe von Multi-Strahlsystemen, erfüllt werden.

Integrierte Scan-Systeme zur Strahlformung

Die Microscan Extension (MSE) könnte man auch als ‚1-µm-Lasermesser‘ bezeichnen. Dieses Scan-Objektiv erweitert einen Scan-Kopf ganz einfach zu einem Mikrospot-Scan-System. Die Kombination aus Galvanometer-Scanner und MSE ermöglicht eine hochpräzise Bearbeitung von Bauteilen: Der Fokusdurchmesser beträgt weniger als 4 μm, im UV-Wellenbereich sogar weniger als 1,5 µm.

Der MultiBeamScanner (MBS) ist eine Scan-Lösung, die parallele Laserschneid-, Bohr- und Abtragprozesse ermöglicht. Durch den Einsatz von diffraktiven optischen Elementen (DOE) wird der einfallende Laserstrahl in eine Konfiguration vieler Teilstrahlen aufgeteilt, damit mehrere Laserspots gleichzeitig in einem Bildfeld arbeiten können. So können entweder mehrere Bauteile gleichzeitig bearbeitet oder komplexe Strukturen schneller erzeugt werden. Durch Kombination der Technologie mit der XL SCAN Lösung kann die Präzision und Geschwindigkeit der parallelen Laserbearbeitung weiter gesteigert werden.

Das komplexeste System ist der FlexibleBeamShaper (FBS). Der FBS ist ein maschinenintegrierbares Strahlformungssystem, das beliebige benutzerdefinierte Strahlverteilungen erzeugen kann. Dank dem elektronisch ansteuerbaren optischen Phasenmodulator ist der FBS quasi ein ‚photonischer Werkzeugkasten‘ mit diversen vordefinierten Strahlformen. Das System mit integriertem Galvo-Scan-Kopf eröffnet Prozessentwicklern neue Möglichkeiten zur flexiblen und effizienten Mikrobearbeitung.

Das Strahljustagemodul ‚Beam Alignment Module‘ (BAM) dient zur aktiven Strahl-Positionsstabilisierung. Ausrichtungsfehler, thermische Effekte von Laserquellen und Schwankungen der Umgebungstemperatur, sowie deren Auswirkungen auf die Strahlposition, können gemessen und korrigiert werden. Somit ermöglicht das BAM auch unter schwankenden Umgebungsbedingungen konstante Prozessergebnisse.

Die gemeinsame Entwicklung geht weiter

Die Zusammenarbeit des UKP-Experten Pulsar Photonics mit SCANLAB geht deutlich über die Vertriebskooperation für die genannten Produkte hinaus. Im gemeinsamen Entwicklungsprojekt ‚Photonics Drill Engine‘ (PDE) entsteht ein hoch-dynamisches und variables Multistrahlwerkzeug zur Lasermaterialbearbeitung. Diese Technologie eignet sich insbesondere für den Einsatz in der Elektronikindustrie, beispielsweise zum Laserbohren von Leiterplatten, um die Bohrraten für High-Density-Anwendungen zu steigern. Der gemeinsame Weg hat also gerade erst begonnen.