皮奈秒雙脈衝光纖雷射源 工研院今發表

工研院今日發表第一套國人自行開發的皮奈秒雙脈衝光纖雷射源。(工研院提供)

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工研院在今(22)日「2014臺灣國際雷射應用展」,發表第一套由國人自行開發的皮奈秒雙脈衝光纖雷射源,可用在LED及半導體散熱陶瓷基板鑽孔、雷射打印(marking)及彩色雷射鵰刻,已在國內LED封裝廠測試,可協助提升國內LED生產效率及品質。

根據工研院IEK統計,2014年全球雷射產值93.3億美元,預估2015年全球雷射產值可攀升至101億美元,其中國內主要雷射加工設備產值約新臺幣50億元,仍以組裝設備爲大宗,集中在爲加工應用領域,像是印刷電路板的鑽孔機、軟性電路板的切割機

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、LED基板的劃線機、太陽能板的雷射劃線機。

工研院主管指出,陶瓷材料具備低熱膨脹係數、耐高溼度、絕緣、高導熱率、高硬度、耐磨耗等優點,近年已大幅應用於發光二極體(LED)光源模組及積體電路板(IC)高功率散熱模組。現有精密陶瓷爲非金屬硬脆材質,使用傳統機械鑽孔,有孔洞大且易裂片不易加工的困難,目前業界採用紫外光奈秒雷射,但仍有售價高昂且加工速度慢的問題。

工研院主管表示,光學架構專利,可以奈秒(10的負9次方秒)雷射脈衝及皮秒(10的負12次方秒)脈衝進行連續加工,應用於LED陶瓷散熱板微鑽孔製程,孔徑尺寸可小於100微米,加工速度較目前紫外光奈秒雷射快4倍,且無裂片現象,具有速度快、孔洞小、品質優良特性,且成本僅爲紫外光奈秒雷射三分之二,目前已於國內LED封裝廠測試,將有助提升國內LED生產效率及品質。該雷射源相關技術還可運用於彩色雷射鵰刻,以奈秒雷射與不鏽鋼材質表面的氧化鉻作用,透過不同雷射功率及時間參數的設定,可呈現數十種多彩顏色,色採豔麗飽滿且持久,已促成一家文創公司投入雷射鵰刻文創商品。相關技術還運用於名片夾的雷射打印,速度較國際大廠快50%~100%,技術已移轉給搏盟公司,併成功導入記憶體模組生產線打印。

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