Микролаб млп1-фемто

Машины серии МикроЛаб МЛП1- Фемто осуществляют обработку материалов  сверкороткими лазерными  импульсами. Для этого используется фемтосекундный лазер, который позволят передавать энергию в материал, удалять или изменять его структуру за период времени  меньший, чем характерное время развития тепловых процессов.

Основные особенности

• Зона обработки – до 200*200 мм
• Отсутсвие термического воздействия на обрабатываемый материал
• Высокая пиковая мощность импульсов излучения

• Удаление материала за счет испарения
• "Холодная" обработка
• Максимальное качество 

Назначение и возможности:

решение задач прецизионной микрообработки изделий при производстве приборов электронной техники, точного приборостроения, разработка технологий лазерной микрообработки компонентной базы микроэлектроники, исследование процессов взаимодействия лазерного излучения с различными материалами.

Машина может быть использован для обработки тонкопленочных покрытий, выборочного удаления материалов с подложек, ультрамелкой маркировки, разделения чипов и пластин, подгонки резистивных элементов, высококачественной размерной обработки (резка, фрезеровка, скрайбирование, прошивка отверстий) кристаллов, керамики (поликор, сапфир, алмазы и др.), обработки подложек микросхем. 

Обрабатываемые материалы: поликор, сапфир, тонкопленочные покрытия

ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

• Фемтосекундный лазер
•  Оптический модуль  включающий, гальваносканер, объектив. оптическую головку.
• Пневмосистема, обеспечивающая подачу в зону обработки ассистирующих газов
• Предметный стол для установки приспособлений для фиксации обрабатываемого изделия (пластины, подложки)
• Модуль кинематической системы (координатные столы)
• Блоки прицеливания и контроля.
• Модуль управления и ЧПУ.
• Каркасный модуль, включающий силовую станину, защитную кабину, электротехнический шкаф.
• Модуль программного обеспечения.
• Комплект запасных частей и приспособлений (ЗИП)
• Комплект эксплуатационно-технической документации.
• Дополнительное оборудование.

ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ МОДУЛЕЙ

Лазерный модуль

В качестве источника лазерного излучения в машине используются различные типы фемтосекундных лазерных систем разработанных  и производящихся в России

Характеристики лазерного излучения для варианта  установки МЛП1 -010 Фемто

Оптический модуль

В состав оптической схемы входят:

• Гальваносканер
• Расчетный шаг перемещения – 1 мкм
• Максимальная скорость перемещения луча  до 8000 мм/сек
• Точность позиционирования пятна 2,5мкм  
• F-theta объектив «плоского поля»
• F-theta объективы «плоского поля»
• Оптическая головка для резки с фокусирующий объективом
• Узлы транспортировки излучения.
• Комплект короткофокусных объективов

Модуль ассистирующих газов

 Машина содержит систему подачи рабочих газов (пневмосистема), которая включает фильтры-регуляторы давления и управляемые от компьютера электро - пневмо клапана. Предусмотрена автоматизированная подача воздуха, кислорода, вспомогательных или защитных газов в зону обработки. Количество автоматизированных каналов подачи газов - не менее 2.

Модуль загрузки, размещения и фиксации листа в зоне резки

Для установки и фиксации изделия используются предметные столики с механическим закреплением и столик с вакуумным креплением изделия  в комплекте с вакуумным насосом

Предметные столики размещаются  на платформе. Платформа содержит узел прецизионной подстройки по углу и высоте с помощью микрометрических винтов. Диапазон угловой подстройки платформы  предметного столика по углу φ ±10 º.  Диапазон подстройки  (точной юстировки) по  оси Z - 5 мм, точность установки 10 мкм.

Благодаря тому, что предметный стол зафиксирован по высоте, обеспечивается максимальное удобство работы оператора и лучшее качество подгонки, так как изображение подложки всегда находится в фокусе, вне зависимости от положения зондов.

Модуль кинематической системы ( координатные столы)

Для обработки  изделий, кроме гальваносканера в комплет поставки входят координатные столы, которые  осуществляют   перемещения изделия в XY-плоскости относительно пятна лазерного излучения с помощью прецизионного двукоординатного стола и вертикальные перемещения лазерного пятна.

Координатный стол  XY на линейных двигателях смонтирован непосредственно 

на нижней гранитной плите силового  каркаса.

 Технические характеристики XY-координатного стола следующие:   

- Рабочий ход (наибольшее перемещение)  по осям ХY  -  200х200 мм.

- Точность позиционирования по осям ХY - не хуже 5 мкм.

- Дискретность позиционирования по осям ХY-  не хуже 1 мкм

- Датчики положения – оптичесие, обеспечивают разрешение не хуже 0.1 мкм.

- Скорость перемещения   по осям ХY (Рабочая/перемещения) - 200/1000 мм/сек. 

Для перемещений лазерного пятна по вертикальной оси используется координатный стол Z Стол установлен на верхней плите силового каркаса. Характеристики стола по  оси Z  следующие:

- Максимальный ход по оси Z - 100 мм

- Точность позиционирования по оси  Z -  не хуже 5 мкм

- Скорость перемещений не менее 200 мм/сек

Измерительный модуль

Для оптического контроля используется телевизионная система с выводом  изображения на  отдельный монитор.  ТВ снабжена устройством, позволяющим осуществлять  формирование метки-«перекрестия», совмещенной с положением центра лазерного пятна на обрабатываемой детали, и управление координатами положения этой метки на экране монитора. Увеличение телевизионной оптической системы (с объективом  f=100мм) - 30 крат. Линейное поле зрения 6 мм

Светодиоды подсветки устанавливаются на кронштейнах, которые позволяют регулировать направление и интенсивность подсветки.

Модуль управления и  ЧПУ

Модуль управления включает электронные блоки, обеспечивающие  работу  различных  узлов и составных частей, блок управления приводами (БУД), блок управления машиной (БКУ), система ЧПУ. Пульт управления включает монитор 21”, клавиатуру, «мышь».

Каркасный модуль (Общеконструктивный модуль)

Лазерно – оптический, кинематический и технологический блокимашины размещаютсянасиловом каркасе (станине), который выполнен в виде двух жестко связанных между собой горизонтальных плит, расположенных  на разных уровнях.  Нижняя плита - основание станины -  изготовлена из гранита, имеет обработанные с высокой точностью посадочные площадки, на которых  установлены прецизионные направляющие и компоненты координатного стола. Верхняя плита силового каркаса также изготовлена из гранита, служит для установки лазерного излучателя, узлов оптической системы, привода  перемещения оптического блока по вертикальной оси Z

Гранитная станина установлена на опорном каркасе с использованием виброгасящих элементов. Со стороны оператора на опорном каркасезакреплен кронштейн с монитором, пультом управленияи клавиатура.

Электронные блоки размещаются в шкафу. Шкаф выполнен в промышленном исполнении и имеет две распашную двери, обеспечивающую свободный доступ к блокам при их монтаже и настройке.

Пульт управления содержит 19“ монитор, монитор ТВ системы, полноразмерную клавиатуру, манипулятор «мышь» и закрепляется на кронштейне с возможностью изменения расстоянию от оператора. Эргономичное   рабочее место оператора  предусматривает возможность работы «сидя».

Предусмотрена комплектация машины кабинетной  защитой, которая имеет  раздвижные двери, внутреннее освещение и систему блокировок. Защитная кабина обеспечивает защиту и минимизацию воздействия лазерного излучения (прямого, отраженного или рассеянного), яркого света и УФ-излучения, газов и продуктов взаимодействия лазерного излучения с обрабатываемым материалом.  Кабинетная защита обеспечивает безопасность  работы  в  соответствии  с  ГОСТ  Р 50723-94.

Программное обеспечение

Пакет программного обеспечения, поставляемого с лазерной установкой включает:

• САМ программу
• Исполняющую программу (ЧПУ станка), установленную  на лазерной установке. 

САМ программа - TrackLayer 2 обеспечивает подготовку управляющих заданий (програм) для листового раскроя, включает в себя инструменты оптимизации, подготовки и верификации, необходимые для эффективной, экономичной и качественной лазерной обработки листовых материалов.

Исполняющая программа (ЧПУ станка) LaserCNC позволяет контролировать все процессы, связанные с работой станка, визуализировать выполняемую программу, устанавливать и контроллировать необходимые технологические параметры, управлять и контроллировать перефирию станка. ПО LaserCNC полностью открыта для оператора и технолога, дополнительно возможно составление программ в ручном или полуавтоматическом режимах, в т.ч. используя технологию расширенных G-кодов. Эта возможность принципиальна для случаев, когда необходимо провести нестандартные операции  такие как резка негабаритных изделий, резка и доработка уже изготовленных изделий, гравировка изделий и т.д.

Дополнительное оборудование

• Блок технического зрения и распознавания образов  на основе встраиваемой телевизионной камеры с возможностью изменения оптического разрешения получаемого изображения путем использования сменных оптических элементов.
• Блок автоматизированной подстройки и выравнивания путем измерения расстояния между обрабатываемой поверхностью и лазерным пятном (инструментом) и  слежением за профилем поверхности путем динамического поддержания постоянного расстояния между оптическим пятном и поверхностью обработки.