Bohrungsdurchmesser ab 3 µm

Höchste Präzision

Flexible Lochkonizität

Laserbohren im Überblick

Das Laserbohren von Mikrolöchern, auch Mikro-Vias genannt, mit wohldefinierter Geometrie gewinnt in verschiedensten Bereichen der Industrie zunehmend an Bedeutung. Die Anwendungen sind dabei äußerst vielfältig. Das Laserbohren mit unterschiedlichsten Bohrstrategien hat sich dabei in verschiedenen Bereichen gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren durchgesetzt.

Die Einsatzgebiete reichen dabei von der Herstellung von Mikrobohrungen in Durchflussfiltern und Mikrosieben über Bohrungen in Hochleistungssolarzellen bis hin zu Einspritzdüsen in der Automobilindustrie oder Herstellung von Inkjet-Druckdüsen.

Die Vorteile des Laserbohrens

  • Außerordentliche Gestaltungsfreiheit in der Lochgeometrie

  • Hohe Präzision, Genauigkeit und Wiederholbarkeit

  • Lochdurchmesser ab 3 µm

  • Sehr geringer Wärmeeintrag in das umliegende Material

  • Keine Mikrorisse

  • Scharfkantiger Bohrungsrand ohne Aufwürfe und Grat

  • Keine Nachbearbeitung notwendig

  • Berührungsloses Verfahren

  • Kein Werkzeugverschleiß

  • Hohe Flexibilität

Das Laserbohren ist eine Kraft- und kontaktfreie Bearbeitung. Eine Verformung des Materials durch Werkzeuge findet somit nicht statt. Es entstehen zudem keine zusätzlichen Werkzeugkosten durch Verschleiß.

Die Lasertechnik punktet zudem mit einem genau dosierbaren Energieeintrag, der geringen Wärmezufuhr ins Material sowie der außerordentlich hohen Präzision und Reproduzierbarkeit. Eine Nachbearbeitung der Bohrung ist deshalb nicht notwendig.

Zusätzliche Vorteile entstehen durch die Flexibilität in der Bohrungsgeometrie. So können beispielsweise durch Variationen in der Bearbeitungsstrategie Mikrobohrungen mit einem großen Aspektverhältnis (dem Verhältnis von Bohrtiefe zu Bohrungsdurchmesser) oder auch Löcher mit definierten Wandwinkeln hergestellt werden.

Laserbohrung für Inkjet-Druck Düsen in Edelstahl Laserbohrung für Inkjet-Druck Düsen in Edelstahl
Laserbohrung für Inkjet-Druck Düsen in Edelstahl Laserbohrung einer Inkjet-Druckdüse in PI Laserbohrung in Molybdän, Materialstärke 50 µm Laserbohrung in Saphir Laserbohrung in Saphir

Einsatzgebiete

  • Medizintechnik
  • Elektronik
  • Automobilindustrie
  • Halbleiterindustrie

Weiterführende Informationen

Download Flyer Laserbohren

Bearbeitbare Materialien

  • Metalle (Edelstahl, Messing, Al, Au, Ag, Ni, Wo…)
  • Keramiken (Al2O3, ZrO2, PZT…)
  • Glas (B33, Nexterion, Quarzglas, Saphir, High Index…)
  • Polymere (Stacks, PET, PI, Stacks mit Metalllayer…)
  • Halbleiter (Si, SiC)
  • Dünne Schichten (ITO, MAM…)
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Verwendete Laserquellen

Je nach Anwendung und Aufgabe kommen bei der Herstellung dieser Mikrobohrungen unterschiedliche Laser zum Einsatz. Während für Kunststoffe oft Excimer-Laser oder Festkörperlaser im UV-Bereich verwendet werden, sind es in der Metallbearbeitung meistens Festkörperlaser im sichtbaren oder Infraroten Spektralbereich.

Die Größe der dabei erzielten Bohrungen ist unter anderem abhängig von Material, Strahlquelle, Pulsdauer und Energiedichte und kann dadurch von wenigen Mikrometern bis zu einigen Millimetern variieren. Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Wahl der Bohrtechnik.

Unterschiedliche Laser-Bohrverfahren

Die Wahl des richtigen Lasers allein ist für den Erfolg nicht ausreichend. Auch das entsprechende Bohrverfahren spielt eine entscheidende Rolle. Bekannte Bohrtechniken sind das Perkussionsbohren und das Trepanieren. Beim Perkussionsbohren werden mehrere Laserpulse auf die Oberfläche des Materials geführt bis das Loch erzeugt oder die gewünschte Bohrtiefe des Sacklochs erreicht ist. Dieses Verfahren ist sehr schnell, es können mehrere hundert- oder tausend Bohrungen pro Sekunde erzeugt werden. Je nach Strahlführung lassen Bohrungen mit festem Durchmesser oder variabler Bohrungsgeometrie (Konizität) realisieren.