用于智能制造的激光解决方案

随着中国制造2025的不断深入推进，激光技术已成为一种不可或缺的工业加工支撑技术，在晶圆切割、手机屏幕粘贴、玻璃切割、塑料焊接以及表面处理等众多应用中不可替代。针对这些应用，若能提供从元器件到整套系统的全产线产品，可为技术应用带来更好的可能。

滨松希望将自身的激光技术带入产业应用中。以此为原点，积极推进了各类激光技术的研发。逐渐拥有了包括了半导体激光器、固体激光器、激光器配套附件、以及有着全球专利的隐形切割等产品。

元器件产品

半导体激光器作为光纤激光器的抽运源，是其重要的组成部分，主要由半导体激光器芯片（CWLD）和快轴准直镜（FAC）封装而成。

以滨松为例，其拥有两款输出功率分别为12 W和22 W的 CWLD芯片，对应的条宽分别为100 μm和190 μm。由于CWLD发射的激光在快轴方向的发散角较大，大约达到25°，非常不利于之后的光纤耦合，因此需要在芯片发射前加上FAC，进行快轴方向光束准直。为此，滨松可提供在800 nm~1050 nm波长范围内透过率达到99%以上的FAC来解决上述问题。同时，对于FAC的尺寸规格（长度、高度、宽度）以及有效焦距，可根据需求进行定制。

模块化产品

对于大功率半导体激光器封装的问题，滨松可提供巴条模块和叠阵模块供选择。巴条模块除了可以单个使用外也可以组合使用。多个巴条模块呈线阵排列，在与冷却装置配合使用时可达到高输出功率以及高可靠性。此外，滨松还可将多个巴条一起封装成940 nm的叠阵模块。该叠阵模块内含15个巴条，输出功率高达1200 W（80 W/Bar）。

巴条模块

叠阵模块

同时，可以在叠阵前面加上FAC，对快轴方向的激光进行准直，耦合效率高达95%。叠阵模块可用于高功率固体激光器抽运源或是材料的表面处理。

半导体激光器

激光焊接俨然成为激光加工领域的市场风口，因此激光加热光源（LD-Heater & SPOLD）则是滨松激光焊接领域的主要产品。激光加热光源适用于新型的塑料焊接和OLED屏幕焊接。产品主要有能量分布均匀的平顶光束、改变镜头实现可变光斑面积、可实时监测表面温度，加工效果“可视化”等优势。

针对不同的客户需求，滨松可提供波长为808 nm、915 nm以及940 nm，输出功率从10 W至200 W的产品，应用在OLED屏焊接和无损拆解、智能腕表的防水焊接中。除了激光加热光源之外，滨松也提供基于叠阵模块集成开发的直接输出半导体激光器（DDL），主要应用于激光熔覆、激光淬火等表面处理。

超快激光加工解决方案

针对超快激光加工，滨松可提供包括激光器和整形系统的全套解决方案，是皮秒固体激光器（Moil-ps）与Wavefront Shaper空间光调制器模块的结合。此套方案可实现在ITO薄膜上同时钻孔1000个（单孔直径为1.5 μm），也可实现在电子元件上微型二维码的一次成形，大大提升加工效率。

Wavefront Shaper空间光调制器模块，采用了均匀激光强度分布的匀化器、非球面透镜成像的光学系统等高性能光学器件并配合核心器件——滨松空间光调制器（LCOS-SLM，可以承受200 W以上的平均功率），可实现高强度的激光加工。

元件级别的LCOS-SLM，Wavefront Shaper更容易连接到系统，可实现简单的计算机控制系统（各种DLL适配），并具备温度控制功能（提高激光毁伤阈值）。在光束整形、像差校正、三维加工、并行加工等方面有着广泛的应用。

激光隐形切割

隐形切割可以说颠覆了现有的切割概念。该方法将激光聚焦至晶圆内部进行预切割，再通过扩张膜的张力实现晶圆的划片。相比传统的砂轮切割，可以实现完全干式工艺，切割后晶圆无崩片、高强度，并且可缩小切割道的宽度。

滨松隐形切割是世界首创的可进行晶圆内部切割的技术，目前在全球拥有600多项专利。为了提高使用的便捷性，滨松可为客户提供系统化产品——隐形切割引擎（SDE）。目前，已有4000台以上的隐形切割设备，在世界各大半导体工厂中稳定运行着。

以深厚的隐形切割工艺积累，和卓越的SLM控制技术为基础，滨松最新开发出了下一代激光加工引擎JIZAI。其灵活性极强，客户可以自由选配SLM、扫描镜、自动对焦镜、物镜等内部器件，来获得不同成本和性能要求的JIZAI模块。

JIZAI概念图

这个小模块可以实现任意形状的加工光束，比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。它紧凑轻巧，可自由移动，在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。

内部打标

玻璃打孔

微通道成型

转载自：滨松

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