Файл: Применения лазеров..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 148

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Современное состояние лазерной технологии

427

миллисекунд эти же установки можно использовать для микросварки транзисторов, шовной сварки корпусов и

т. д. [21].

Возможность дозированного испарения тонкого метал­ лического слоя внутри вакуумированного объема обеспе­ чила еще одно важное применение лазеров — настройку кварцевых резонаторов [22, 23]. Этот метод позволяет зна­ чительно улучшить точность настройки и сократить время изготовления. На стадии изготовления эксперимен­ тальных образцов интегральных схем большие преимуще­ ства дает изготовление фотошаблонов в натуральную ве­ личину методом фрезирования лазерным лучом [12, 13].

Из других областей техники, в которых получены поло­ жительные практические результаты по использованию лазерных технологических установок, следует отметить изготовление алмазных фильер [15], часовых камней и балансировка маятников [24], раскрой листовых матери­ алов.

Ниже приводятся сведения о ряде отечественных ла­ зерных технологических установок, в которых исполь­ зуется лазер на стекле с неодимом [25].

1.Установка Квант-9 в основном предназначена для черновой обработки отверстий в алмазных волоках. В ус­ тановке предусмотрена оптическая система для контроля размеров и форм отверстия в двух проекциях в процессе обработки.

2.Автомат Корунд предназначен для сверления отвер­ стий диаметром 0,05—0,08 мм в рубиновых часовых камнях

вмногоимпульсном режиме. Обеспечивает высокую точ­ ность и минимальный дефектный слой в зоне обработки.

3.Сварочная установка СЛС-10-1 для соединения де­ талей толщиной до 0,3 мм.

4.Сварочная установка СЛС-25-1 для приварки выво­ дов электрических машин.

5.Полуавтомат лазерной сварки ПЛС-1 для производ­ ства полупроводниковых диодов. На установке осуще­ ствляется сварка алюминиевого электрода с никелевым выводом кремниевых диодов. Нагрев свариваемых деталей производится одновременно с двух сторон.

6.Сварочная установка Квант-10 для соединения дета­ лей толщиной до 0,7 мм.


428 Приложение â

Параметры перечисленных выше установок приведены

в табл.

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Квант-9

К о­

СЛС-10-1

СЛС-25-l

п л с - і

Квант-10

 

 

рунд

Максимальная

 

 

 

 

 

 

энергия импуль­

 

 

 

 

 

 

са, Дж

 

8

0 ,1

8

25

8

30

Длительность

 

 

 

 

 

 

импульса,

мс

0,5

0,1

2,0 —4,0

4,0

2 , 0

4,0

Максимальная

 

 

 

 

 

 

частота

повто­

 

 

 

 

 

 

ренного импуль­

60

300

30

30

 

 

са, мин

 

16

60

Диаметр сфоку­

 

 

 

 

 

 

сированного

0,02—0,5

0,05

0,3 — 1,5

0,3 — 1,5

0,3

0,7— 1

пятна, мм

 

В настоящее время разработана и находится в опытной эксплуатации установка для резки полупроводниковых пластин с готовыми структурами. Ее применение позволит сохранить ориентацию дискретных элементов после разде­ ления. Скорость резания на этой установке 2—4 мм/с в зависимости от толщины пластины. В установке исполь­ зуется импульсный лазер на гранате. Средняя мощность 20 Вт, частота следования импульсов до 100 Гц. Эту же установку можно использовать для резки ситалловых плат.

Все более широко в лазерной технологии применяются газовые лазеры. Хорошая когерентность и монохроматич­ ность излучения, простота управления режимом работы в сочетании с высокими эксплуатационными характерис­ тиками стимулируют разработку технологических уста­ новок на основе газовых лазеров [11]. Ниже приводятся сведения о ряде отечественных установок на С02-лазерах. Установки с лазером на молекулярном азоте для контур­ ной резки, подгонки номиналов тонкопленочных резисто­ ров и кварцевых резонаторов описаны в работе [29].

1. Установка для подгонки номиналов резисторов тол­ стопленочных ГИС [26]. В установке используется импуль­ сный СОг-лазер с длительностью импульса 2—4 -10“4 с,


Современное состояние лазерной технологии

429

энергией 0,05—0,1 Дж и частотой повторения до 200 Гц. Производительность установки в полуавтоматическом ре­ жиме 500 резисторов/ч. Точность подгонки номинала —

12% .

2. Установка для резки профильного стекла [27]. В установке используются два С02-лазера с мощностью в непрерывном режиме 25 Вт. При движении каретки с объек­ тивом по поверхности стекла образуются термориски, по которым происходит разлом стекла. Скорость прочерчива­ ния терморисок (3,5 м/мин) обеспечивает резку профилита

в процессе непрерывной вытяжки и снижает

значительно

отходы.

 

 

 

 

 

3. Установка для газолазерной резки листовых мате­

риалов [28].

 

 

с мощностью в

В установке используется С02-лазер

непрерывном режиме 400 Вт и

автоматический координа­

тограф ЭМ-703. Максимальная

скорость резания

5 м/мин.

Установка предназначена для фигурного

раскроя

тонко­

листовых материалов

(нержавеющей, малоуглеродистой и

легированных сталей,

титана,

пластмасс,

стеклоткани

и др.).

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

1. “ Laser Focus” , v. 8,

№ 30, 1973.

 

 

 

2.Левинсон Г. Р., Смилга В. И.— «Квантовая электроника»,

1973, № 3.

3. Locke Е. V., Hoag Е. D., Helle R. А.— “ IEEE” , 1972, v. QE-8,

№ 2, р. 132.

4.Brown С. О., Davis J. W.— “Appl. Phys. Lett” , 1972, v. 10,

p. 480.

5.Басов H. Г., Беленое Э. M., Данилычев В. A.— «Письма ЖЭТФ»,

 

1971, т. 14, № 7, стр. 421.

 

 

 

6.

“ Aviation

Week” , 1972 (March), p. 32.

 

 

 

7.

Patterson

E. L., Gerardo J. B., Johnson A.

W.—

“ Appl.

Phys.

 

Lett” , 1972, V . 21, № 6, p. 293.

 

 

 

8.

Hodgson R. T.— “ Bull. Amer. Phys. Soc.” ,

1972,

v. 16,

p. 42.

9.

“ Aviation

Week” , 1972, № Ю, p. 43.

 

 

 

10.Бабенко В. П., Тычинский В. П.— «Квантовая электроника», 1972, № 5, стр. 31.

11.Бубякин Г. Б., Левинсон Г .Р ., Свиридов’А. Н., Смилга В. И., Тычинский В. П., ЛДНТП; 1970.

12. Магдич А. Б.,

Шелепина

Р. В.— «Зарубежная электронная

техника», 1972,

№ 10, стр.

3.



430

Приложение 3

13.Москаленко В. Ф., Савичева Э. А. Применение газовых опти­ ческих квантовых генераторов в микроэлектронике, ЦНИИ «Электроника», 1972.

14.Foster J. D. Ргос. Industr. and Scient. Confer. Management, Chicago, 1971, p. 301.

15. Стельмах M. Ф., Чельный А. А. Лазерная технология, БСЭ

т. 13.

16.Ready J. F. “ Laser Focus” , 1970, p. 38.

17.

Bader

R.

F. “ Solid State

Techn.” , 1972, v. 15,' № 9, p. 44.

18.

Dubbins

G.— “ Microelectronics” , 1972,

v. 4, № 1, p.

55.

19.

Cromer

E.

R.—

“ Electronic Packaging

and Production” ,

1972,

 

V. 12,

11, p.

34.

 

 

 

 

 

20.

“ Electronic Packaging and Production” , 1972, v. 12, №

2,

p. 51.

21.

Longfellow

J.—

“Ceram. B ull.” , 1971,

v. 50,

№ 3, p.

251.

22.

“ Microwave” , 1970, v. 9,

№ 7, p. 93.

 

Левенсон

Г. Р.—

23.

Куликов Ю. П., Мастяев

В. А., Смилга И.,

24.

«Электронная техника», 1970, серия 9, вып. 6, стр. 59.

 

 

“ Optical

Spectra” , 1970,

v. 4, № 8, p.

31.

 

 

 

25.«Электронная промышленность», 1972, № 5, стр. 96.

26.Сергеев В. С., Тычинский В. П., Левинсон Г. Р., Свиридов А. Н., Тюмин Ю. М., Колесников Д. П.— «Обмен опытом в электрон­

27.

ной промышленности», 1962, № 3, стр. 59.

Муратова

Большов В. Ф.,

Гурьянов В. М., Мачулка Г. А.,

28.

Л. П.— «Квантовая электроника», 1971, № 6, стр. 84.

Рубинчик

Бабенко В. П.,

Макаров В. И., Наперстак Ю. А.,

 

Б. Я., Тычинский В. П. «Квантовая электроника», 1973, № 1.

29.

Вейко В. П., Либенсон М.М. Лазерная обработка, Лениздат, 1973.