VCSELでのレーザ熱処理

プラスチックは、レーザ透過を使用して溶接できます。この手順では、2つの熱可塑性プラスチックをレーザ光で接合します。レーザ光は、部品の透明な表層を透過して、その下の輻射吸収部を加熱します。吸収性プラスチックが溶けて、透明な接合領域を溶かします。VCSEL加熱システムでは、1回のパスで加工品のアプリケーション領域を同時に溶接および加熱できます。

VCSELシステムは、 ファイバー配置やテープ敷設工程向けにカスタマイズされた高出力レーザソリューションを提供します。このように、VCSELレーザを用いた熱処理で、 複合材料をスケーラブルかつフレキシブルに製造できるようになりました。

VCSELアレイは、家具用パネルの工業生産に適しています。曲げ加工や表面をシームレスに溶融し、 　優良な製品仕上げを達成します。コンパクトで信頼性の高いVCSEL熱処理源は、赤外レーザパワーで、ターゲットへ精密に制御でき、特に高処理量の生産アプリケーション用に優れています。

VCSELシステムを使うと、パウチセルのシーリングを3倍加速できます。それには、パウチフォイル内側で溶接部分に近いところに、溶接用の熱を加えます。熱処理で、非常に正確なシーリングが可能です。こうして、フォイルにシワが入るのを防ぎ、電池セルの寿命を延長できます。このプロセスで、パウチセルの品質と均質性を向上できます。

コーティング後、バッテリーフォイルを乾燥し、必要があれば活物質から溶剤を除去します。産業用VCSELシステムは、 フォイルの乾燥など大面積の熱処理工程に最適です。特にVCSELレーザアレイを用いた熱処理は、スケーラブルおよび照射強度の両面で非常に柔軟性があります。精密なローカルコントローラーを用い、波長を選択した赤外光で、広い面積を加熱することができます。

自動車産業では、車体鋼部品を局所的に軟化して、特定の領域に対象を絞った熱処理を施します。例えば、Bピラーなどです。VCSELソリューションは、高強度の鋼鉄部品を選択的に軟化する迅速かつ簡単な方法です。

VCSELアレイを使うと、シリコンウェハーの均質な加熱が可能です。非常に均質かつ高速に加熱できるため、ウェハー製造における急速熱加工（RPT Rapid Thermal Processing）に最適です。個々の加熱ゾーンを正確に制御できます。レーザ熱を使うと、毎秒数 100 ℃ の非常に急速な温度上昇が可能です。温度プロファイルによる優れたローカル コントローラーのおかげで、VCSELはウェハーの品質を向上します。

VCSELレーザアレイを使うと、ソーラーセル製造の効率を向上できます。ソーラーセルの表面にある銀粒子接触の焼きつきは、「ファイアリング」と呼ばれます。このプロセスにVCSELシステムを使用すると、多くのメリットがあります。レーザ光による迅速な焼きつきでは、ソーラーセルのみが加熱され、オーブンの他の部分は冷たいままです。レーザ光を熱源に使うと、エネルギー効率になり、コスト効率が向上します。さらに、オーブンの設置スペースを抑え、寿命を延長できます。これらの特徴を持つダイオードレーザ加熱装置で、生産コストを大幅に削減できます。

VCSELアレイは、ソーラーセルの効率を高めることができます。高出力VCSELレーザモジュールで モノクリスタル シリコン ソーラーセルに照射すると、 秒単位の超高速再生で活性ホウ素の発生を持続的に防止します。その結果、セル効率が大幅に向上します。このプロセスは効率的で、強度とターゲット領域の点で高度にローカライズされています。 超高速セル再生は、 高性能ソーラーセルの効率に明らかなメリットをもたらします。

超高速 ライトソーキングでは、VCSEL加熱システムの強い光線と高温で、生産中にエネルギーバリアが排除されます。このプロセスで、ソーラーセルの内部抵抗が下がり、稼働効率が高まります。その結果、VCSELシステムはソーラーセルの効率を向上できます。

LASでは、VCSELレーザ赤外熱処理を利用し、はんだボールが直接プリント基板にはんだ付けされます。これは、小さなボールやピッチのシナリオで特に有利です。LASではVCSELレーザを用いて、高精度の局所熱処理を行い、最高品質のはんだ接合を確保できます。さらに、レーザ熱処理にはプリント基板の寿命の延長のメリットもあります。

LABプロセスでは、プリント基板上、フリップチップとハンダボールを接続に使用します。VCSELシステムは、チップを上から加熱し、シリコンウェハーから伝わるレーザエネルギーで、チップとプリント基板の間にあるハンダボールを溶かします。これにより、複数チップを搭載したプリント基板全体の広い範囲を、他のソリューションよりも高い出力で加熱できます。

大量の金属部品を3D印刷する場合、温度勾配が焼結部品に悪影響を与えることがよくあります。上からのVCSELのレーザ加熱で、応力を最小限に抑えることができます。レーザ熱では、プリント部分にかかる熱応力や歪みが大幅に軽減されるからです。こうして、部品の機械特性を向上できます。