Tidigare försök att applicera Nd: YAG-lasrar på märkningsprocesser misslyckades på grund av svag absorption vid 1,064 μm; Det avsätts inte tillräckligt med energi på ytskiktet för att ge önskad effekt. För detta ändamål har Synchron Laser Service (belägen i South Lyon, Michigan, USA) utvecklat ytbehandlingsteknik för att förbättra keramisk absorption av laserljus i ett kortare våglängdsområde. Denna process sänker snabbt och något ned den keramiska ytan och förbättrar avsättningsenergin för nära-infraröda laserpulser på ett tillräckligt kort avstånd för att generera nödvändig smältning och förångning. Genom att kombinera denna patentsökta ytbehandlingsteknologi med SPI Lasers (som finns i Southampton, Storbritannien) fiberlaserteknologi, överträffar den uppnådda processprestanda vida den som uppnås med användning av CO2-lasermarkeringsmaskiner.
Ytbehandlingen förbättrar avsevärt integrationen av fiberlaserstrålen i den övre ytan av keramiken för att påbörja borrprocessen. Den förbättrade interaktionen mellan laserpulser och materialytor, i kombination med ett anpassat högupplöst strålöverföringssystem som säkerställer konsekvent ytfläckstorlek, gör att mindre morfologier kan uppnås på keramiska substrat. Synchron har också övervägt några andra befintliga laserteknologier, i hopp om att bearbeta ännu finare linjer; Men slutsatsen är att ingen teknik kan uppnå målhastigheten på sitt unika sätt, och i vissa fall är den minst 10 gånger långsammare.
Jämfört med CO2-lasrar uppvisar fiberlasrar bättre konsistens och tillförlitlighet, vilket möjliggör finare morfologibearbetning, inklusive en mer än trefaldig ökning av kantkvalitet efter brott. Figur 5 illustrerar vidare den uppnåbara kantkvaliteten, och beskriver den ursprungliga kanten som genereras genom att klippa pilformen. Viktigt är att den nya processen till och med kan uppnå produktionshastigheter som inte kan uppnås med CO2-lasrar.
På ett 0.0150 tum tjockt aluminiumoxidsubstrat överstiger markeringshastigheten 1300 tum per minut, vilket är ungefär dubbelt så mycket som en CO2-laser (båda penetrerar 30 %); Men bearbetningshastigheten är åtminstone genomsnittet, och i de flesta fall överstiger hastigheten den för CO2-lasrar. Enligt Synchrons situation är det på grund av användningen av ett mobilt styrsystem snarare än en laser som utmatningen är begränsad.
Denna senaste metod kan användas för att bearbeta aluminiumoxid och aluminiumnitridkeramik. När du använder aluminiumoxid kan processgränsen nå en substrattjocklek på upp till cirka 0.060 tum, även om tjockare material i mer krävande applikationer kräver längre bearbetningstider. Tjockare substrat kan också ge mer värmeavledning, till exempel i LED-applikationer med hög ljusstyrka.
Aluminiumnitridkeramer är i allmänhet svårare att bearbeta än aluminiumoxid på grund av sin bättre värmeledningsförmåga, vilket kräver proportionellt högre effekt för bearbetning. Å andra sidan kan finare morfologi uppnås eftersom endast den högsta densitetsdelen av strålen kan producera den erforderliga processen, och den höga värmeledningsförmågan hos materialet minimerar HAZ på båda sidor av strålenergifördelningskartan. De preliminära resultaten med denna nya metod är utmärkta, och processen med detta material kan fortfarande finjusteras.