Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 56: Festkörperlaser I

Q 56.1: Vortrag

Dienstag, 8. März 2005, 16:30–16:45, HU 1072

Erweiterung der Prozessgrenzen bei der Lasermaterialbearbeitung durch ein Oszillator-Verstärker-System hoher Strahlqualität und Pulsspitzenleistung — •Alexander Binder¹, Thomas Riesbeck² und Hans Joachim Eichler² — ¹LMTB GmbH, Schwarzschildstr. 8, 12489 Berlin — ²TU Berlin, Str. des 17. Juni 135, 10623 Berlin

Aus der Halbleiterindustrie werden vermehrt Forderungen nach kostengünstigen Verfahren gestellt, die es ermöglichen, Bohrfelder mit einigen 1000 sog. vias zu fertigen. Die Materialdicken erreichen hier teilweise den cm-Bereich und Bohrlochdurchmesser unter 0,1 mm werden zunehmend verlangt. Mit herkömmlichen Fertigungsverfahren sind Bohrungen in diesem Tiefen/Durchmesser-Verhältnis nur mit hohem Zeitaufwand und enormen Kosten zu realisieren. Mit kurzgepulster Laserstrahlung wird das abzutragende Material direkt verdampft, wobei nur sehr geringe Schmelzbildung auftritt. Die gute Fokussierbarkeit grundmodiger Lasersysteme ermöglicht eine lokale Energieeinbringung ins Bauteil und minimiert dessen thermische Belastung. Der hier vorgestellte Laser ist ein Nd:YAG-Oszillator-Verstärkersystem mit einer mittleren Ausgangsleistung von bis zu 124 W bei einer Strahlqualität M² = 2,2 . Durch die sehr gute Strahlqualität und die Langzeitstabilität des Systems sind Bohrungsfelder hoher Reproduzierbarkeit ebenso möglich, wie eine effiziente Frequenzkonversion. Es werden Beispiele zum Bohren mit hohem Aspektverhältnis und zum Hochgeschwindigkeitstrennen von Glas präsentiert.