Лазерная литография, гравировка, маркировка и микромаркировка

Лазерная литография - метод нанесения изображения на какое-либо изделие с помощью сфокусированного лазерного луча. Такой способ позволяет осуществлять безмасковое формирование пленочных структур с точностью 1 мкм и минимальной шириной линии лазерного реза 10 мкм. 

Линия лазерного реза шириной 10 мкм и микромостик шириной 2 мкм

Лазерная литография часто используется в исследовательских лабораториях и лабораториях университетов. Метод предназначен для создания разного рода структур на металлических пластинах при производстве печатных плат, интегральных схем, фотошаблонов, а также для формирования микроструктур на пластинах кремния, стекле, пленках и других материалах.

Сверхпроводящие пленочные структуры: слева – 2-х контактный квантовый интерферометр с шириной мостиков 3 мкм, справа сверхпроводящий трансформатор потока

Главный недостаток данного метода его низкая производительность. Для того чтобы сформировать изображение на пластине диаметром 100мм может понадобиться более суток. Однако стоимость оборудования для лазерной литографии существенно меньше чем установок электронно-лучевой литографии, что связано с частым применением в случаях где нет необходимости в высокой производительности и повторяемости.

 

Лазерная маркировка и микромаркировка

Микромаркировка на металле с размером символа 270х490 мкм

Одним из способов применения лазерной литографии является маркировка и микромаркировка изделий и товаров для идентификации и защиты продукции. Благодаря высокой точности такие системы могут наносить как буквенно-цифровые коды, так и одномерные и двухмерные штрих коды, а также графические изображения любой сложности.

 

Микромаркировка на тонкой металлической фольге

 

Гравировка лазером

Лазерная литография также используется при гравировке изделий различных материалов. В процессе лазерной гравировки снимается тонкий поверхностный слой или несколько слоев образца за счет чего в месте воздействия лазера возникают углубления, которые дают необходимое изображение. Глубина гравировки зависит от физических свойств обрабатываемого материала, от выбранной плотности мощности лазерного излучения и от количества проходов по одному и тому же месту.

Маркировка медного вакуумного фланца

Гравировка на ситалле

С учетом особенностей метода на краях изображения могут образовываться оплавления, что является побочным эффектом от перегревания. Такого эффекта можно избежать понижением температуры и длительности воздействия лазерного луча на материал, что реализуется путём уменьшения плотности мощности лазерного излучения или увеличением скорости гравировки, в следствии чего возникает необходимость в выполнении дополнительных циклов прохода.