FCPAガラス溶接のメリット

チャープパルス増幅(CPA)は、1980年代に最初に開発されたノーベル賞を受賞した技術ですが、2018年までノーベル委員会によって認められませんでした。ほぼ40年がこの技術の商業化に費やされ、現在では数多くの実世界のアプリケーションに多くの利点を提供しています。IMRAは、技術の創設教授の一人と協力して、繊維CPA(FCPA)の新しい技術を生み出しました。眼科手術、材料加工、顕微鏡、ガラス溶接は、既に商業規模でのFCPAの実現の恩恵を受けている多くの応用分野の一つです。

このブログ記事では、IMRA は、より深いガラス溶接に焦点を当てた FCPA の利点を探ります。

ガラス溶接の課題

光が非吸収である場合、または光のパルスが低いピークパワーを持っている場合、光は材料を介して送信されます。ガラスの中で見られるので、その後、あらゆるレベルの精度で溶接することは困難です。今日のメーカーは、ガラスが黒く見え、光を吸収する材料吸収に依存するレーザーを使用することが多い。この問題点は、トップサーフェスが最初に吸収と溶融を開始し、インターフェイスなどの特定の位置をターゲットにすることが不可能になる点です。

ガラスを一緒に接着するために、ガラスメーカーは歴史的にオーブンを使用してワークを柔らかくしてから融合してきました。しかし、これは産業規模の処理に適していない時間のかかる方法です。

ガラス間接着のためのもう一つの解決策は、結合剤の使用である。これにより、適切な接着剤を使用するだけで、透明な材料を一緒に接着することができます。しかしながら、ガラスの材料特性と接合剤の材料特性との間には常に不一致がある。温度および大気圧の変化は、結合剤が構造的完全性を失い、放出する原因となる可能性がある。レーザー光を吸収する界面材料を用いて2つのガラス基板を溶接することも可能です。

ガラス溶接は、特に厳しいエンドユース仕様の精密用途やエンド製品向けに、2つの透明基板間のインタフェースで正確な接合に最適なソリューションです。

FCPAガラス溶接の原理

FCPAの根底にある原理は、非常に高いピークパワーを持つレーザー光の短いパルスの生成を含みます。このようなパルスにさらされると、期待どおりに動作しません。FCPAレーザーのピークパワーは、ガラスが容易に送信できるよりもはるかに高い数百メガワットまでの注文にあります。代わりに、強度が最も高い点で吸収されます。

FCPAレーザーは、2つの透明材料、または透明な材料と異なる基板の間の界面で、その特定の場所でガラスを選択的に溶融するように訓練することができます。吸収に依存するガラス溶接の他の方法はこれを行うことはできません。

FCPAガラス溶接のメリット

前述の技術はすべて、いくつかの理由でFCPAに不利です。第一に、FCPAは現在入手可能なガラス溶接の最も精密な方法の1つであり、極めて小さいスケールでの高い選択的溶接を可能にする。異なるセクションは、例えば、単に接合のための基板全体を加熱するのではなく、半導体ウェハ上で溶接することができる。また、材料は真に融合し、結合剤や添加剤の段階的な劣化を受けにくいため、高温や圧力に耐えることができる加工部品にもユニークに適しています。

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FCPAによるガラス溶接も迅速で、レーザーは表面をまたぐいくつかの領域をスキャンするようにプログラムされ、速度と精度との間で異なる場所を融合させることができます。これは、かなりの ROI を通じて大幅に増加する可能性があります。

IMRAによるFCPAガラス溶接

IMRAは長年にわたりFCPA技術の開発に携わっており、現在ではガラス間溶接用途に適した一連のFCPAレーザーを提供しています。当社は、独自のスループット要件に合わせて追加機能を備えた標準的なガラス溶接作業を支援することができます。

また、銅、ステンレス、アルミニウムなど様々な金属基板へのガラス溶接も容易に行えます。ガラスとシリコンは、高度なPCB製造のための熱膨張係数(CTE)によっても一致させることができます。FCPAガラス溶接の詳細については、お気軽にお問い合わせください。