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Anwendung eines frequenzverdreifachten Nd : YAG Lasers zur Bearbeitung gebrannter Keramiken

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Kita, Jaroslaw ; Gollner, Egmont ; Moos, Ralf:
Anwendung eines frequenzverdreifachten Nd : YAG Lasers zur Bearbeitung gebrannter Keramiken.
2007
Event: Symposium Hochleistungskeramik , 20.-21.03.2007 , Dresden, Deutschland.
(Conference item: Conference , Other Presentation type)

Abstract in another language

Das Strukturieren gebrannter Keramiken (Schneiden, Bohren) mit CO2-Lasern ist seit vielen Jahren etabliert. CO2-Laser bieten eine schnelle und zuverlässige Materialbearbeitung. Allerdings begrenzt die Emissionswellenlänge des CO2-Lasers (10,6 μm) Fokussierbarkeit und Auflösung solcher Geräte. Weitere in der Mikrosystemtechnik verwendete Laser sind Nd:YAG-Laser. Typische Sie besitzen eine Emissionswellenlänge von 1064 nm und werden z.B. zum Widerstandsabgleich in der Elektrotechnik benutzt. Die Anwendung von Nd:YAG-Lasern zur Bearbeitung gebrannter Keramiken, wie z.B. Aluminiumoxid, ist wegen des sehr niedrigen Absorptionskoeffizienten des Laserstrahles kaum möglich. Durch Frequenzvervielfachung mit Hilfe von Frequenzkonversionskristallen auf Wellenlängen von 532 nm, 355 nm, 266 nm oder 212 nm konnte dieser Nachteil der Nd:YAG-Festkörperlaser eliminiert werden. Neben einer Verbesserung der Absorption des Strahles für eine Vielzahl von Materialien wird die minimale Fokusgröße kleiner, d.h. man kann eine bessere Auflösung erreichen. Dieser Beitrag diskutiert Möglichkeiten und Anwendungsgrenzen eines frequenzverdreifachten Nd:YAG Lasers zur feinen Strukturierung fester Keramiken und aufgebrachter Strukturen. Zur Durchführung der Versuche wird ein Nd:YAG Laser mit einer Wellenlänge von 355 nm verwendet (Microline 350ML, LPKF). Der Laser wird erfolgreich zum Schneiden, Bohren (minimale Durchmesser 50 μm), Fräsen und Strukturieren (minimale Strukturbreite 40μm) von unterschiedlichen keramischen Materialien wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Aluminiumnitrid und Siliziumnitrid benutzt. Weiterhin wird er zur Strukturierung von darauf aufgebrachten Schichten eingesetzt. Praktische Anwendungen in der Mikrosystemtechnik werden vorgestellt und diskutiert.

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Item Type: Conference item (Other)
Refereed: Yes
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 09 Jun 2015 07:30
Last Modified: 06 Apr 2016 08:23
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/14851