Zastosowanie laserów włóknowych w elektronice i technice mikrosystemów *

STRESZCZENIE: Przedstawiono wybrane wyniki zastosowania lasera włóknowego w wytwarzaniu elementów mikrosystemów i biernych elementów elektroniki o submilimetrowych wymiarach z materiałów półprzewodnikowych, ceramicznych i przewodzących. Technologie laserowe w tej skali wykorzystują ablacyjne oddziaływanie wiązki laserowej. Optymalizowanie procesów w dużej mierze było wspierane modelowaniem komputerowym. Wyniki potwierdzają możliwość precyzyjnej mikroobróbki za pomocą lasera generującego impulsy nanosekundowe.

SŁOWA KLUCZOWE: impulsy nanosekundowe, lasery włóknowe, ablacja, krzem, ceramika

ABSTRACT: Selected results of the use of fiber laser for producing elements of microsystems and passive electronic elements of submillimeter dimensions in semiconductor, ceramic and conductive materials are presented. Laser technology at this scale uses ablative interaction of laser beam. Optimization of processes was significantly supported by computer modelling. The results confirm the possibility of precise micromachining using a laser with nanosecond pulses.

KEYWORDS: nanosecond pulses, fiber laser, ablation, silicon, ceramics

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Antoszewski B., Sȩk P. “Laser surface texturing: Chosen problems”. Proceedings of SPIE. Vol. 8703 (2013) 87030H.
• www.ipgphotonics.com
• Steen W.M., Mazumder J. “Laser Material Processing”. London: Springer, 2010.
• Chichkov B.N., Momma C., Nolte S., von Alvensleben F., Tünnermann A. “Femtosecond, picosecond and nanosecond laser ablation of solids”. Journal of Applied Physics. A 63 (1996): pp. 109÷115.
• Gusarov A.V., Smurov I. “Thermal model of nanosecond pulsed laser radiation: Analysis of energy and mass transfer”. Journal of Applied Physics. Vol. 97, Iss. 1 (2005) 014307.
• Bäuerle D., Luk’yanchuk B., Schwab P., Wang X.Z., Arenholtz E. “Laser ablation: Fundamentals and recent developments”. Laser Ablation of Electronic Materials: Basic Mechanisms and Applications. Amsterdam: Elsevier Science Publisher B.V.,1992.
• Pawlak R., Tomczyk M., Walczak M. “Ablation of selected conducting layers by fiber laser”. Proceedings of SPIE. Vol. 9291 (2014), 92910P-1.
• Tomczyk M., Walczak M., Sęk P. “Laser technologies in microsystems”. Advanced Materials Research. Vol. 874 (2014): pp. 119÷124.
• Dziuban J.A. „Technologia i zastosowanie mikromechanicznych struktur krzemowych i krzemowo-szklanych w technice mikrosystemów”. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2004.
• Pawlak R., Tomczyk M., Walczak M., Domagalski P. “Semiconductor and Ceramic Microstructure Made by Single Mode Fiber Laser”. Journal of Physics: Conference Series. Vol. 494, Iss. 1 (2014) 012015.
• Pawlak R., Kawczyński R., Korzeniewska E., Lebioda M., Rosowski A., Rymaszewski J., Sibiński M., Tomczyk M., Walczak M. „Ogniwa fotowoltaiczne o niekonwencjonalnych kształtach”, Przegląd Elektrotechniczny. Nr 7 (2013): s. 288÷292.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2016.2.8