自20 世紀雷射問世不久,雷射加工技術就受到人們的重視,經過40 多年的發展,至今已成為先進位造技術的重要組成部分。基於雷射束具有單色性好、能量密度高、空間控制性和時間控制性良好等一系列優點,目前它已廣泛應用於材料加工等領域。其中紫外雷射的波長短、能量集中、解析度高,因此在去除焊料外殼、在電子線路板上鑽微孔、在薄膜或薄片材料中製作微通道、進行精密切割和對接等微加工領域具有廣泛的應用。紅外或可見光通常靠產生集中局部的加熱使物質熔化或氣化的方式來進行加工,但這種加熱會導致周圍區域嚴重破壞,因而限制了邊緣強度和產生小精細特徵的能力,而紫外雷射是通過直接破壞連接物質原子組分的化學鍵,這種將物質分離成原子的過程是一個「冷」過程,不產生對外圍加熱。該特性使紫外雷射器成為加工薄橡膠和塑料製品類脆弱物質的理想工具,不僅如此,大多數材料都能有效吸收紫外光,從而可被用來加工紅外光和可見光雷射器加工不了的材料。
紫外雷射器在雷射加工方面有三個優勢:一是紫外雷射器的波長較短能加工很小的部件;二是紫外雷射器進行雷射加工時直接破壞材料的化學鍵,是「冷」處理過程,具有很小的熱影響區;三是大多數材料能有效地吸收紫外光,可以加工許多紅外和可見光雷射器加工不了的材料,而且紫外雷射器尤其是固體紫外雷射器的結構越來越緊湊、平均功率高、易維護、操作簡便、成本低、生產率高。因此它在生物工程、材料製備、全光光學器件製作、集成電路板及半導體工業等雷射加工領域獲得了廣泛的應用。
近年來,紫外雷射器的應用是工業雷射市場增長最快的一部分,紫外雷射器尤其是準分子雷射器和固體紫外雷射器成為一個新的研究熱點。以大族雷射為例,隨著智慧型手機、平板電腦等高端消費電子產品製造技術的創新發展,雷射微加工優勢逐漸體現。通過與高端客戶合作開發,全面切入客戶所有產品線並形成規模銷售,大族雷射小功率雷射設備及產品銷售大幅增長。2012年,雷射信息標記設備銷售收入12.163億元,較上年同期增長88.01%。其中紫外雷射設備同比增長310%,實現年度銷量世界第一的成績(摘自大族雷射2012年年度報告);而光纖雷射設備同比增長131%。為此,OFweek雷射網將簡要介紹IPG Photonics和華工科技在紫外雷射器領域的進展及各自的產品。