超短脈沖激光器與先進的自聚焦技術相結合,可提供批量生產中激光玻璃焊接所需的質量和工藝可靠性。
玻璃特別而優良的性能使其廣泛應用于生物醫藥、微電子等不同領域的各種科技產品中。
我們之前已經介紹了它給制造商帶來的挑戰,特別是在大批量、精密玻璃切割領域。
它也給粘接帶來困難,無論是將單個玻璃部件焊接在一起,還是將玻璃焊接到金屬和半導體等其他材料上。

成為一體
所有傳統的玻璃焊接方法都難以提供所需的精度、焊接質量和生產速度,以實現經濟高效的批量生產。
例如,粘合是一種經濟的方法,但會在部件上留下粘合劑殘留物,甚至需要脫氣。
電介質焊接包括在接觸點放置粉末材料,然后熔化它以完成結合。
無論這種熔化是通過烘箱還是激光實現的,大量的熱量都會被泵入零件。
這是微電子設備和許多設備面臨的問題。
離子鍵合是一種巧妙的方法,可提供極高的鍵合強度。
兩個新的、非常平的玻璃表面壓在一起,通過分子鍵真正地融合在一起。
但是,在生產環境中這樣做是不實際的。
激光玻璃焊接
那么,激光焊接呢玻璃具有許多非常有用的特性,如極高的熔點、透明性、脆性和機械剛性,但也給激光焊接帶來了許多困難。
因此,用于焊接金屬和其他材料的典型工業激光器和方法不適用于玻璃。
與精密玻璃切割一樣,其秘訣在于使用紅外波長超短脈沖(USP)激光。
玻璃在紅外線下是透明的,因此聚焦的激光束可以直接穿過它,直到聚焦光束變窄,變得足夠集中,從而觸發“非線性吸收”。
這種“非線性吸收”只發生在峰值功率高的超短脈沖激光器中,而用其他類型的激光器無法完成同樣的事情。
因此,在激光束焦點周圍很小的區域內(通常直徑小于幾十微米),玻璃會吸收激光而迅速熔化。
該聚焦光束沿著所需的焊接路徑掃描,以完成焊接,就像其他形式的激光焊接一樣。




