Abschlussbericht zum Teilvorhaben "Polygonscantechnik für direkte Laserinterferenzstrukturierung" im Verbundvorhaben "Hochskalierung umweltfreundlicher Lasertechnologien zur Herstellung funktionaler Oberflächen"; Akronym: "HLH-funk"

Abstract

Der zentrale Innovationsanspruch des Vorhabens liegt in der Kombination der parallelen Mikrostrukturierung mittels DLIP mit der ultraschnellen Strahlablenkung durch Polygonscanner, woraus ein erhebliches Durchsatzpotenzial resultiert. Bisher wurden beide Technologien auch als Konkurrenten zur schnellen Oberflächenbearbeitung gesehen, serielle vs. parallele Strukturierung bzw. hochfrequente kleine Spots gegenüber niederfrequenten großen Spots mit Substruktur. Auf Grund technischer Randbedingungen aktueller Laserquellen hinsichtlich Frequenz und Pulsenergie können beide Technologien in der Praxis die theroretisch möglichen Flächenraten nicht erreichen, da die jeweils ideale Laserquelle kommerziell nicht erhältlich ist. Durch die Kombination von DLIP-Technologie und Polygonscanner kann ein Kompromiss aus Spotgröße und Pulsfrequenz erzielt werden, der im optimalen Leistungsbereich verfügbarer Laserquellen liegt. Es entsteht dadurch auch ein neuer Freiheitsgrad in der Prozessführung. Im Ergebnis wird der erste Demonstrator eines DLIP-Polygonscanners präsentiert, der in einer industrienahen Laserbearbeitungsplattform für Applikationsuntersuchungen eingesetzt wird. Damit lassen sich DLIP-Polygon-Mikrostrukturierungsprozesse erstmals unter industriellen Anforderungen an Flächendurchsatz, Investitionsaufwand und Bearbeitungszeiten realisieren. Ergänzend wurde um den DLIP-Polygonscanner ein abgestimmtes Anlagensystem aufgebaut, das die großformatige Bearbeitung von Substraten unter realitätsnahen Bedingungen ermöglicht.