Hochpräzise Mikromaterialbearbeitung

Hochpräzisions‑Scan-System für maximale Telezentrie

 
Der pivotSCAN ist ein innovatives Scan-System für anspruchsvolle Laseranwendungen, bei denen höchste Präzision und perfekte Telezentrie im gesamten Scan‑Feld gefordert sind.

Herkömmliche Zwei-Spiegel-Systeme sind zwar effektiv, haben jedoch Schwierigkeiten, die Rechtwinkligkeit des Strahls über große Scanfelder hinweg aufrecht­zu­erhalten. Diese Einschränkung, die als Nicht-Telezen­trizität bezeichnet wird, führt zu Winkel­abweichungen, die die Präzision beeinträchtigen können, insbesondere bei hochauflösenden oder tiefen­empfind­lichen Anwendungen. 

Zum Beispiel kann bei der Glasbearbeitung  der Glasbearbeitung kann die Brechung an der Glas­ober­fläche zu erheblichen Aber­rationen führen, die haupt­sächlich aus Astigmatismus bestehen und bei senkrechtem Einfall vermieden werden.

Der pivotSCAN eröffnet damit neue Möglichkeiten in der Mikro­material­bearbeitung, Display‑Produktion und bei der Herstellung von Through Glass Vias (TGV).

 

Glasschneiden

Glass cutting WOP 500x330
Glass cutting WOP 500x330
 

Mikrogebohrter Glaswafer

Micro drilled glass wafer WOP 500x330
Micro drilled glass wafer WOP 500x330

(Fotos: Workshop of Photonics, Lithuania)

 

Mehr Präzision durch Telezentrie – der pivotSCAN setzt neue Maßstäbe

Perfekte Telezentrie für konstant höchste Bearbeitungsqualität

pivotSCAN details
pivotSCAN details 500x750

Werden klassische Scan-Systeme mit zwei Spiegeln mit einem tele­zentrischen Objektiv verwendet, dann kommt es dennoch zu einer Winkel­abweichung, insbesondere in den äußeren Winkel­bereichen, die zu einem AOI von ca. 2° führen kann.

Wenn ein stark fokussierter Laserstrahl mit hoher numerischer Apertur (NA) unter einem schrägen Winkel in eine Grenze zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes eintritt – beispielsweise von Luft (niedriger Index) in Glas oder Polymer (hoher Index) –, kommt es zu einer Form der Aberration, die als Astigmatismus bezeichnet wird.

Der pivotSCAN ist ein optisches System mit drei Spiegeln. Die Spiegel sind so angeordnet, dass der letzte Spiegel als Ursprung der Strahlablenkung fungiert. In Kombination mit einem telezentrischen Objektiv eliminiert diese Konfiguration Parallaxenfehler und Winkelabweichungen und stellt sicher, dass der Strahl über das gesamte Scanfeld senkrecht zur Arbeitsfläche bleibt.

Dank der exakten Orthogonalität des Laserstrahls bleibt der Fokuspunkt über das gesamte Scanfeld hinweg konstant präzise. Diese Stabilität garantiert eine gleichbleibende Prozessqualität an jeder Position – ohne Abweichungen durch veränderte Strahlwinkel oder Positionswechsel.

pivotSCAN telecentric illustration DE
pivotSCAN telecentric illustration DE

 

 

Intelligente Steuerung mit SCANmotionControl

 
Die SCANmotionControl-Software ermöglicht die komfortable Ansteuerung des pivotSCAN und gewährleistet die Strahl­führung über den Pivotpunkt.  Sie erhöht zudem die Freiheits­grade bei der Steuerung von Laser­prozessen und garantiert eine exakte Synchronisation der Laserparameter und der Bewegungs­bahnen des Scankopfs. Die Steuerungs­software berechnet optimale Bewegungs­bahnen auf der Grundlage vordefinierter Bearbeitungs­muster und Prozess­parameter unter Berücksichtigung der physikalischen Grenzen des Scankopfs. Die Software berechnet dann die ideale Kombination aus Scangeschwindigkeit und Laserleistung, um eine gleichmäßige Energiezufuhr über das gesamte Werkstück zu erreichen.

3D XL SCAN ermöglicht die nahtlose Integration in komplexe Setups, die  pivotSCAN mit excelliSHIFT als z-Achse kombinieren.

 

pivotSCAN Produktstatus: Demonstrator

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pivotSCAN Flyer

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