紫外光激光冷加工技术

2005/3/23/14:25    所谓的紫外光指的是波长约分布在150~400纳米之间的光源，目前被使用在工业应用上的紫外光激光主要有两种，第一种是气态的准分子激光(Excimer Laser)另一种是利用Nd:YAG电射的光源经过非线性倍频晶体转换技术(nonlinear crystal conversion)而将红外光波长转换成紫外。

    准分子激光是利用两种在常态下不起反应的气体，但在激发态会结合成不稳定分子后迅速解离而放出紫外光，取其（excited dimer）的字面而成之为excimer激光。一般工业上常用的种类主要包括XeCl(308nm)，KrF(248nm)，ArF(193nm)三种波长的准分子激光。准分子激光是一种脉冲式的激光，每个脉冲所能携带的能量是目前所有紫外光激光中最高的。从准分子激光是一种多模(Multi-mode)的激光，一般输出的电射光束截面积约在数十个平方毫米，因此非常适合利用光罩做投影式的加工(Image projection system)方式。

    Nd:YAG本身的波长为1064纳米(nanometer)，利用倍频技术可将频率做2倍、3倍、4倍甚至5倍的转换,由于波长和频率成反比，因此分别可得到532、355、266及213纳米的激光光波长，其中532为绿光，其余的皆为紫外光，一般简称为UV YAG 。UV YAG和准分子激光光的主要差别在于倍频技术是相当低效率的能量转换方式，因此每个脉冲的能量通常都在1mJ以下，所能携带的能量相当的低，但由于UV YAG每个脉冲的时间比excimer小一个order(约4~7ns)，因此还是有足够高的尖峰脉冲功率来工作，再加上UV YAG的脉冲频率可达到1KHz以上,因此适合用在单点钻孔(single hole drilling)或直接刻写(Direct writing)的工作模式上。