Mikrooptik öffnet Türen für neue Applikationen

Digitale Encoder-Technologie von SCANLAB überwindet die Trägheitsfalle

Die SCANLAB AG unterstreicht ihre Innovationsführerschaft bei Positionier- und Ablenksystemen für Laserstrahlen durch das Definieren neuer Standards für Galvanometer-Scanner. Bekanntermaßen erlauben digitale Encodersysteme höchste Präzision für die Laserbearbeitung. Dank Entwicklung einer innovativen digitalen Encoder-Technologie von SCANLAB können bisherige Einschränkungen in der Dynamik jetzt aufgehoben werden. Die neue digitale Positionsdetektion verringert die Trägheitsmomente der Antriebe für die hochpräzise Halbleiterbearbeitung oder Mikrostrukturierung erheblich. Die neue Encoder-Technologie kommt derzeit in den dynAXISse Galvanometer-Scanner-Einheiten ebenso wie in den besonders leistungsfähigen intelliSCANse 2D-Scan-Systemen zum Einsatz.

In Laser-Bearbeitungssystemen werden Galvanometer-Scanner als hochdynamische Antriebe für die genaue Positionierung des Lasers auf dem Werkstück genutzt. Mit Hilfe der auf den Galvanometern angebrachten Spiegel wird der Laserstrahl für die jeweilige Anwendung präzise geführt. Kernkomponenten sind der Galvo-Motor, basierend auf Moving-Magnet-Technologie, sowie ein Positionsdetektor. Bisher wurde in digitalen Positionsdetektoren eine mit dem Scanner-Rotor verbundene Encoderscheibe zur Erfassung einer Strichcodierung eingesetzt. Diese ‚klassische‘ Encoder-Technologie hat jedoch Grenzen die Dynamik betreffend, da zur Messung (relativ) große träge Massen bewegt werden müssen.

SCANLAB ist es mit dem patentierten digitalen se-Encoder (SCANLAB-Encoder) gelungen, bisherige Beschränkungen der Dynamik aufzuheben – bei gleichzeitig höchster Präzision. Beim se-Encoder tastet ein masseloser Laserstrahl, wie der Zeiger einer Uhr, auf kleinstem Raum, eine feststehende Skala ab. Dabei sind keine weiteren Teile, die die Trägheit erhöhen, mehr notwendig. Die Verwendung der mikrooptischen Sensorik ist zudem vergleichbar zuverlässig und filigran wie ein Schweizer Uhrwerk.

Neue Möglichkeiten in der Mikrobearbeitung

Das tiefgehende technische Erfahrungswissen, die eigene Entwicklung und Produktion erlauben SCANLAB ihre Scan-Systeme ohne Einschränkungen zu konzipieren und die Systeme auch weiter auf Kundenanforderungen anzupassen. Die Vorteile der digitalen Encoder-Technologie kommen besonders bei industriellen Anwendungen im Bereich Elektronik- und Displaybearbeitung, Halbleiter-Belichtung und Mikrostrukturierung zum Tragen.

„Mit der neuen Sensorik ist es uns gelungen, die Schnelligkeit eines analogen Systems mit der Präzision von digitalen Steuerungen zu verbinden“ beschreibt Norbert Petschik, Vorstand Entwicklung, SCANLAB AG, die Entwicklungsleistung. „Versehen mit Beryllium-Leichtgewichtspiegeln und einer 14 mm Apertur dürften wir derzeit weltweit über das schnellste Encodersystem auf dem Markt verfügen.“ Die hohe Präzision lässt sich auch an dem geringen Positionsrauschen (Dither) und den stabilen Langzeitdriftwerten, mit nur geringer Reaktion auf Temperaturschwankungen, ablesen. Somit können höchste Anforderungen an die Genauigkeit erfüllt und feinste Bearbeitungsschritte, wie bei der Mikrostrukturierung oder Erstellung von VIA holes, durchgeführt werden.

Die innovative digitale se-Encoder-Technologie hat in Einzelachsen mit dynAXISse Galvanometer-Scannern wie auch in den intelliSCANse 2D-Scan-Systemen in den letzten zwölf Monaten ihre Industrietauglichkeit und gleichzeitig hohe Wirtschaftlichkeit bewiesen.

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