Lasertechnik Laser in
Lasertechnik Laser in der LED-Herstellung LEDs sind nach allgemeiner Einschätzung die Lichtquelle der Zukunft. Jedoch fällt das Tempo, mit dem diese Technologie die Vielzahl der denkbaren Anwendungsbereiche erobert, recht unterschiedlich aus. Derzeit werden LEDs in zweierlei Weise zur Hinterleuchtung von LCD-Bildschirmen eingesetzt: seitlich als LED- Edgelight und im Array-Backlighting-Verfahren. Letzteres verteilt um die Hundert Backlight- Segmente hinter der gesamten Bildschirmfläche und erlaubt so das lokale Dimmen bestimmter Bildteile, was zu einer bemerkenswerten Steigerung des Kontrastumfanges führt. Jedes Segment besteht wiederum aus Hunderten winziger LEDs. Da also jeder LCD Bildschirm mit einer immensen Zahl von LEDs ausgestattet wird, steht deren Produktion unter großem Kostendruck und dies erfordert unter anderem extrem schnelle Produktions-prozesse. Rofin ist einer der wenigen Laserhersteller, der die geforderten Spezifikationen mit einem PowerLine E 12 IC Laser mit 532 nm und Doppelkopf zuverlässig einhalten kann. Die maßgeblichen Applikationstests konnten bereits erfolgreich im Applikationslabor durchgeführt werden. Die Markieranwendung ist mit Zeichenhöhen von 0,080 mm, 0,035 mm Strichstärke und hochpräziser Positionierung bei mehr als 1000 Zeichen/s äußerst anspruchsvoll. Die Markierungen werden als Gravur auf winzigen Flächen, beispielsweise auf weißen Kunststoffgehäusen, aufgebracht. Zu Rofins besonderen Stärken zählt die Echzeit-Kompensation von Positionstoleranzen, die für einen zuverlässigen Produktionsprozess unabdingbar ist. Außerdem zeichnen sich die Laser durch günstige Betriebskosten und ausgezeichnete Integrationsfähigkeit aus. Markierungen zur Rückverfolgbarkeit von High-Power-LEDs Die Massenproduktion von LEDs zur Hintergrundbeleuchtung von LCD-Bildschirmen verlangt typischerweise einfache Markierinhalte wie Typkodierungen und Anschlussmarkierungen. Daneben gibt es jedoch auch einen wachsenden Markt für High-Power-LEDs, deren Produktion komplett rückverfolgbar sein muss - etwa im Automobilbau und der Mobilfunktechnik. Die Innenraumbeleuchtung moderner Autos setzt mittlerweile ausschließlich auf LEDs. Bremslichter, Rücklichter und Frontscheinwerfer werden nach Expertenmeinung in den kommenden Jahren folgen. Mobile Geräte verwenden LEDs unter anderem zur Hinterleuchtung von Bildschirmen und Tastaturen sowie als Blitzlicht. Die Produktion von High- Power-LEDs verlangt in der Regel Rückverfolgbarkeitsmarkierungen auf GaN, Saphir, SiC oder GaAs Wafern im OCR oder T7 Data-Matrix Format. Rofins Waferlase-Systeme erfüllen die strengsten Kriterien bei der Waferbeschriftung und gewährleisten so die hundertprozentige Rückverfolgbarkeit des Produktionsprozesses zur Fehleranalyse. Die Markierungen sind maschinenlesbar, sie haben keinen negativen Einfluss auf nachfolgende Produktionsschritte und bleiben auch am Ende des Herstellungsprozesses klar zu identifizieren. PowerLine E 12 IC SHG Laser beschriften Leadframes während der LED-Produktion mit winzigen 2D-Matrixcodes, die aus Punkten von nur 0,043 mm Durchmesser zusammengesetzt sind. Rofins PowerLine E 30 IC SHG Laser beschriften auch weiße Keramiksubstrate von LEDs mit Zeichenhöhen von 0,15 mm und Strichstärken von 0,020 mm oder ECC200 Data- Matrix Codes mit 1 mm Kantenlänge. ROFIN-SINAR Laser GmbH info@rofin-muc.de Märkte mit großem Wachstumspotential Die Technik der LED-Hintergrundbeleuchtung wird in mehreren Entwicklungsschritten auf dem Markt Einzug halten. Die lokal dimmbare Hintergrundbeleuchtung debütiert gegenwärtig in der High-End-Klasse und wird in naher Zukunft den Weg in niedrigere Preissegmente finden. In der Folge schicken sich Displays mit farbiger RGB-Hintergrundbeleuchtung und erweitertem Farbraum an, den Massenmarkt zu erobern. Ein Prozess, der langfristig neue, interessante und herausfordernde Einsatzfelder für den Laser eröffnet. Kfz-Armaturenbeleuchtung mit LEDs 32 1/2012
Lasertechnik Kompaktes Lasersystem zum Beschriften und Gravieren Bild 1: 2 ½ D-Gravur mit dem EasyMark Rofin, führender Hersteller von Systemen zur Lasermaterialbearbeitung, präsentierte auf der Euromold 2011 live das 2 ½ D-Gravieren mit dem EasyMark. Das kompakte Lasersystem zum Beschriften und Gravieren bietet hohen Volumenabtrag verbunden mit konkurrenzloser Genauigkeit. Außerdem zeigte das Unternehmen das Laserschweißsystem Integral. EasyMark - schnelle 2½ D-Gravur mit Faserlaser Leistungsfähige PowerLine F Faserlaser und eine neue Slicing- Software machen den EasyMark zum schnellen und flexiblen Graviersystem. Dazu werden dreidimensionale CAD-Daten in einzelne Schichten zerlegt und sequentiell abgetragen. Der hohe Volumenabtrag moderner Faserlaser sorgt für attraktive Bearbeitungszeiten, verbunden mit konkurrenzloser Genauigkeit. Zu den interessanten Anwendungsfeldern im Formenbau zählen insbesondere die Gravur von Formeinsätzen und Stempeln und die Oberflächenstrukturierung von Formen. Da die Härte des Werkstoffes das Verfahren nur unwesentlich beeinflusst, lassen sich hochfeste Stähle und Hartmetalle genauso gravieren, wie Keramik. Hohe Prozesssicherheit, Verschleißfreiheit, geringer Wartungsaufwand und nicht zuletzt seine Umweltfreundlichkeit machen die Lasergravur mit dem Easy- Mark im Vergleich zu anderen Gravierverfahren besonders attraktiv. Universelles Laserschweißsystem Integral Rofin zeigte auf der EuroMold außerdem das universelle Laserschweißsystem Integral. Es kann manuell und CNC-gesteuert betrieben werden und verfügt über einen Kreuztisch für bis zu 500 kg schwere Werkstücke. Bild 2: Universelles Laserschweißsystem Integral Die Bearbeitungskammer bietet Raum für Objekte mit bis zu 500 mm Kantenlänge und kann optional zu einem offenen Laserklasse IV Arbeitsplatz umfunktioniert werden. Mit der um zwei Achsen schwenkbaren Bearbeitungsoptik lassen sich auch senkrechte Flächen, Hinterschneidungen oder tiefe Nuten ohne Drehen oder Kippen des Werkstücks bearbeiten. Ein weiteres Highlight ist der V-Track Mode, der die schnelle Definition vollautomatischer Schweißvorgänge, unter Verwendung von x/y/ z- und ggf. Drehachse, über die einfache Vorgabe der Startund Endpunkte erlaubt. So lassen sich sogar Schweißungen an Gewindegeometrien mit wenigen Handgriffen einrichten. Rofin/Baasel Lasertechnik GmbH & Co. KG Laserpalette wurde erweitert Drei Weltneuheiten zeigte LPKF auf der productronica 2011. Denn drei neue Systeme erweitern das Spektrum der Mikromaterialbearbeitung mit dem Laser. Ein Fokus liegt auf dem Inhouse-Rapid- PCB-Prototyping. Mit Systemen und Verfahren von LPKF lassen sich auch komplexe, mehrlagige Leiterplatten innerhalb eines einzigen Tages im eigenen Labor aufbauen, ohne dass vertrauliche Daten das Haus verlassen. In diesem Bereich stellt LPKF das erste neue System vor: Der ProtoLaser U3 strukturiert Schaltungslayouts direkt auf laminierten Materialien wie z.B. FR4. Als UV-Lasersystem spielt er seine hohe Strahlqualität aus und kann Feinstleiter mit 100-µm-Pitch, basierend auf 70/30 µm Leiterbahnbreite/-abstand, geometrisch perfekt strukturieren. Damit vereint dieses Laborsystem die Funktionen des ProtoLaser S und U und liefert noch feinere Bearbeitungsergebnisse. Die neue Generation der Laser-Bearbeitungssysteme MicroLine 6000 ist für das erste Quartal 2012 angekündigt. Für noch bessere Schneidergebnisse wurde das Vision- System komplett überarbeitet und eine neue flexible Beleuchtungseinheit integriert. Weiter stellte LPKF ein Spiegelsystem vor, das jede Abweichung von der Ideallage automatisch ausgleicht. Die dritte Neuerung betrifft die patentierte LDS-Technologie (Laser-Direktstrukturierung). Die im Frühjahr eingeführte LPKF-Fusion3D-1000-Reihe erhält mit dem Fusion3D 1500 ein neues Mitglied. Der Fusion3D 1500 kommt mit einem Linearhandling, das für die Strukturierung langer Bauteile optimiert ist. LPKF Laser & Electronics AG www.lpkf.de 1/2012 33
