RU2463267C2 - Method and device for surface laser processing of pyroceram - Google Patents
Method and device for surface laser processing of pyroceram Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463267C2 RU2463267C2 RU2011100536/03A RU2011100536A RU2463267C2 RU 2463267 C2 RU2463267 C2 RU 2463267C2 RU 2011100536/03 A RU2011100536/03 A RU 2011100536/03A RU 2011100536 A RU2011100536 A RU 2011100536A RU 2463267 C2 RU2463267 C2 RU 2463267C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- glass
- plate
- heater
- sample
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки поверхности керамических материалов лазерным излучением для получения наноструктурных аморфизированных пленок, преимущественно из ситалла.The invention relates to the field of surface treatment of ceramic materials by laser radiation to obtain nanostructured amorphized films, mainly from glass.
Способ может применяться для чистовой обработки поверхности деталей, применяемых в электронной технике.The method can be used for finishing the surface of parts used in electronic technology.
Известен способ обработки поверхности силикатных подложек (Авторское свидетельство СССР №988786, С03С 17/245, 1983, Бюл. №2, «Способ обработки поверхности силикатных подложек»), включающий очистку и нанесение слоя металла на поверхность попеременной обработкой парами воды и химических реагентов при температуре 200-350°С и заданном давлении.A known method of surface treatment of silicate substrates (USSR Author's Certificate No. 988786, С03С 17/245, 1983, Bull. No. 2, "Method for surface treatment of silicate substrates"), including cleaning and applying a metal layer to the surface by alternately treating with water vapor and chemical reagents at a temperature of 200-350 ° C and a given pressure.
Недостатком способа-аналога является невозможность получения необходимого качества поверхности ситалловой пластины без дополнительного нанесения металлической пленки. Кроме того, необходимость создания внешнего давления усложняет технологический процесс обработки ситалловых пластин.The disadvantage of the analogue method is the inability to obtain the required surface quality of the ceramic plate without additional deposition of a metal film. In addition, the need to create external pressure complicates the technological process of processing glass plates.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является выбранный в качестве прототипа способ обработки подложки из ситалла (Авторское свидетельство СССР №1135728, С03С 17/06, 1985, Бюл. №3, «Способ обработки подложки из ситалла»), включающий предварительную термическую обработку поверхности ситалловой подложки перед нанесением тонких пленок до температуры 220-250°С в течение 10-15 минут с заданным градиентом температур за счет одновременного охлаждения обратной стороны пластины и последующим охлаждением подложки на воздухе до комнатной температуры.The closest in technical essence to the claimed method is the selected as a prototype method for processing a substrate from glass (USSR Author's Certificate No. 1135728, С03С 17/06, 1985, Bull. No. 3, "Method for processing a substrate from glass"), including preliminary heat treatment the surface of the ceramic substrate before applying thin films to a temperature of 220-250 ° C for 10-15 minutes with a given temperature gradient due to the simultaneous cooling of the back of the plate and subsequent cooling of the substrate in air to atnoy temperature.
Недостатком этого способа является то, что он может быть использован только для очистки поверхности от молекул воды и адсорбированных газов с целью увеличения сил адгезионной связи пленок, осаждаемых на поверхности подложки. При модификации поверхности ситалловой подложки лазерным излучением величина температуры не достаточна для снятия напряжений в модифицированном слое, что приводит к невозможности использования известного способа для технологии модификации поверхности.The disadvantage of this method is that it can only be used to clean the surface of water molecules and adsorbed gases in order to increase the adhesion forces of the films deposited on the surface of the substrate. When the surface of a ceramic metal substrate is modified by laser radiation, the temperature is not sufficient to relieve stresses in the modified layer, which makes it impossible to use the known method for surface modification technology.
Известна установка для нагревания (термической обработки) изделий в печи (Авторское свидетельство СССР №1248082, Н05В 1/02, 1986, Бюл. №28, «Резистивная нагревательная установка»), для лазерной обработки поверхности ситалла (ситалловых пластин).A known installation for heating (heat treatment) of products in a furnace (USSR Author's Certificate No. 1248082, Н05В 1/02, 1986, Bull. No. 28, "Resistive Heating Installation"), for laser processing of the surface of the glass (glass plates).
Недостатком резистивной установки является то, что она относится к нагревательным установкам с импульсными регуляторами температуры, целью которой является улучшение энергетических показателей и повышение надежности работы установки. Это устройство не может быть использовано для целей модификации ситалловой поверхности лазерным излучением, так как оно не содержит заслонок, обеспечивающих уменьшение температурного воздействия на линзу, фокусирующую лазерное излучение на поверхность пластины.The disadvantage of the resistive installation is that it relates to heating plants with pulse temperature controllers, the purpose of which is to improve energy performance and increase the reliability of the installation. This device cannot be used for the modification of the glass surface with laser radiation, since it does not contain dampers that reduce the temperature effect on the lens focusing the laser radiation on the wafer surface.
Известна также экспериментальная установка для формирования фазово-структурной модификации ситалла (см. стр.9-10, рис.2 автореферата диссертации на соискание уч. степени канд. техн. наук Новикова Б.Ю. Лазерная модификация стеклокерамических материалов. С.Пб., 2008. - 19 с.), содержащая СО2-лазер, зеркала, фокусирующую линзу, персональный компьютер, рабочий стол, образец для лазерной обработки поверхности ситалла (ситалловых пластин).Also known is an experimental setup for the formation of a phase-structural modification of glass (see pages 9-10, Fig. 2 of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences Novikova B.Yu. Laser modification of glass-ceramic materials. S.Pb., 2008. - 19 p.), Containing a CO 2 laser, mirrors, a focusing lens, a personal computer, a desktop, a sample for laser processing of the surface of the glass (glass plates).
Недостатком установки является использование двух лазеров с разными длинами волн. Один лазер - для нагрева подложки с длиной волны 10,6 мкм, а другой - с длиной волны излучения 1,063 мкм - для сквозной модификации ситалловой пластины. Использование метода для модификации поверхности невозможно, так как обработка подразумевает перемещение пучка по поверхности, что невозможно в представленном методе ввиду большого градиента температуры при перемещении лазерного пучка, предназначенного для нагрева пластины. Если создать лазер, способный нагревать пластину размером (60×48) мм - размер подложки для тонкопленочных технологий, то потребуется установка мощностью в сотни или миллионы киловатт с равномерным распределением плотности мощности по поверхности. Таких технологических лазерных установок в настоящее время не существует.The disadvantage of the installation is the use of two lasers with different wavelengths. One laser is used to heat a substrate with a wavelength of 10.6 microns, and the other with a radiation wavelength of 1.063 microns - for through modification of a ceramic plate. Using the method to modify the surface is impossible, since processing involves moving the beam over the surface, which is not possible in the method presented because of the large temperature gradient when moving a laser beam designed to heat the plate. If you create a laser capable of heating a plate with a size of (60 × 48) mm - the size of the substrate for thin-film technologies, then you will need to install a power of hundreds or millions of kilowatts with a uniform distribution of power density over the surface. Such technological laser systems currently do not exist.
Задачей изобретения является разработка способа и установки для лазерной обработки поверхности ситалла, обеспечивающих повышение качества поверхности.The objective of the invention is to develop a method and installation for laser processing of the surface of the glass, providing improved surface quality.
Способ лазерной обработки поверхности ситалла, включающий лазерное облучение ситалловой пластины и ее последующее охлаждение, реализуется тем, что с целью повышения качества поверхности - перед облучением осуществляют предварительный нагрев пластины до температуры 450-1100°С, проводят обработку, охлаждают пластину до температуры 150-200°С совместно с печью, завершающую стадию охлаждения производят на воздухе.The method of laser treatment of the surface of the glass, including laser irradiation of the glass plate and its subsequent cooling, is implemented in that in order to improve the quality of the surface - before irradiation, the plate is preheated to a temperature of 450-1100 ° C, the treatment is carried out, the plate is cooled to a temperature of 150-200 ° C together with the furnace, the final stage of cooling is performed in air.
Поставленная задача достигается тем, что установка для лазерной обработки поверхности ситалла, содержащая CO2-лазер, систему зеркал, фокусирующую линзу, управляющий компьютер, рабочий стол с образцом с целью повышения качества поверхности и повышения ресурса фокусирующей линзы, дополнительно снабжена нагревателем образца, управляемой заслонкой, расположенной между фокусирующей линзой и нагревателем с возможностью горизонтального смещения, экраном с отверстиями, установленным между заслонкой и образцом, устройством обдува, находящимся между линзой и поверхностью образца, оптической системой для сканирования пучка по поверхности образца.The task is achieved in that the installation for laser processing of the surface of the glass, containing a CO 2 laser, a mirror system, a focusing lens, a control computer, a desktop with a sample in order to improve the quality of the surface and increase the life of the focusing lens, is additionally equipped with a sample heater controlled by a shutter located between the focusing lens and the heater with the possibility of horizontal displacement, a screen with holes installed between the shutter and the sample, a blower that finds between the lens and the surface of the sample, an optical system for scanning the beam over the surface of the sample.
Повышение ресурса фокусирующей линзы обеспечивается за счет ряда специальных конструктивных мер:Increasing the life of the focusing lens is ensured by a number of special design measures:
- установки между фокусирующей линзой и нагревателем управляемой заслонки, предохраняющей линзу от разрушающего теплового потока нагревателя, на стадии предварительного прогрева пластины;- installation between the focusing lens and the heater controlled shutter, which protects the lens from destructive heat flux of the heater, at the stage of preheating the plate;
- установки между заслонкой и образцом вспомогательного экрана с отверстиями, конфигурация края которых эквидистантна (подобна, повторяет контур) контуру области, обрабатываемой на поверхности образца. Экран выполняет роль своего рода технологической маски, что позволяет снизить поток тепла с поверхности образца на линзу в момент лазерной обработки;- installation between the shutter and the sample of the auxiliary screen with holes, the edge configuration of which is equidistant (similar, repeats the contour) to the contour of the region processed on the surface of the sample. The screen acts as a kind of technological mask, which allows to reduce the heat flux from the surface of the sample to the lens at the time of laser processing;
- введением в установку устройства обдува, создающего между линзой и нагревателем слоя движущегося воздуха прямоугольного сечения, чем обеспечивается эффективный отвод потока испаряющегося ситалла как при лазерной обработке, так и при предварительном нагреве. Это устройство располагается в непосредственной близости от линзы, обеспечивая функцию «воздушной заслонки» от тепла, исходящего с поверхности нагревателя, и одновременно охлаждает линзу.- introducing into the installation a blower device that creates a layer of moving rectangular air between the lens and the heater, which ensures effective removal of the flow of evaporating glass both during laser processing and during preheating. This device is located in close proximity to the lens, providing the function of the “air damper” from the heat coming from the surface of the heater, and at the same time cools the lens.
На чертеже представлена установка для лазерной обработки поверхности ситалла. Установка состоит из СО2-лазера - 1, формирующего пучок лазерного излучения, которое с помощью системы зеркал 2 и линзы 3 фокусируются на поверхности ситалловой пластины 4. Пластина 4 размещена в нагревателе 5, который закреплен на поверхности столика 6, имеющего возможность перемещения по высоте для фокусировки пучка лазерного излучения.The drawing shows the installation for laser processing of the surface of the glass. The setup consists of a CO 2 laser - 1, which forms a laser beam, which, using a system of mirrors 2 and lenses 3, is focused on the surface of the glass plate 4. The plate 4 is placed in the heater 5, which is mounted on the surface of the stage 6, which can be moved vertically to focus the laser beam.
Между линзой 3 и пластиной 4 с нагревателем 5 находится вспомогательный экран 7 с отверстиями, конфигурация края которых повторяет контур обрабатываемой области на поверхности пластины 4, что позволяет снизить поток тепла с поверхности пластины 4 на линзу в момент лазерной обработки;Between the lens 3 and the plate 4 with the heater 5 there is an auxiliary screen 7 with holes, the edge configuration of which follows the contour of the treated area on the surface of the plate 4, which allows to reduce the heat flux from the surface of the plate 4 to the lens at the time of laser processing;
Конструктивно над ней располагается управляемая заслонка 8, установленная с возможностью отвода в горизонтальной плоскости и закрывающая линзу 3 от разрушающего теплового потока нагревателя на стадии начального прогрева пластины 4.Structurally, a controlled shutter 8 is installed above it, installed with the possibility of removal in the horizontal plane and closing the lens 3 from the destructive heat flux of the heater at the stage of initial heating of the plate 4.
Установка также оснащена устройством обдува 9, которое размещено в пространстве между фокусирующей линзой 3 и поверхностью ситалловой пластины 4 с нагревателем 5. Зеркала 2 и линза 3 и устройство обдува 9 в установке объединены в узел, называемый «летающая оптика» - 10, который предназначен для сканирования поверхности пластины 4 оптикой в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Управление установкой осуществляется персональным компьютером 11.The installation is also equipped with a blowing device 9, which is located in the space between the focusing lens 3 and the surface of the ceramic plate 4 with a heater 5. The mirrors 2 and the lens 3 and the blowing device 9 in the installation are combined into a unit called “flying optics” - 10, which is designed to scanning the surface of the plate 4 with optics in two mutually perpendicular directions. The installation is controlled by a personal computer 11.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
В нагреватель 5 помещают обрабатываемую ситалловую пластину 4, над пластиной устанавливают экран 7, закрывают заслонку 8, пилотный луч наводят на метку заслонки, запоминают координаты этой точки и «летающую оптику» 10 отводят в сторону. Включают нагреватель 5 и обрабатываемую пластину 4 нагревают до температуры 450-1100°С. Контроль температуры осуществляют стандартной термопарой.The processed glass metal plate 4 is placed in the heater 5, a screen 7 is installed above the plate, the shutter 8 is closed, the pilot beam is pointed at the shutter mark, the coordinates of this point are stored and the “flying optics” 10 are turned to the side. Heater 5 is turned on and the workpiece 4 is heated to a temperature of 450-1100 ° C. Temperature control is carried out with a standard thermocouple.
Заслонку 8 отводят в сторону, через управляющий компьютер 11 подают команду на обработку поверхности, «летающая оптика» 10 перемещают в исходную точку, включают рабочий лазер 1, излучение от лазера зеркалом 2 направляют в устройство «летающая оптика» 10 и осуществляют обработку поверхности пластины 4 лазерным излучением путем сканирования. Линза 3 фокусирует излучение на поверхность ситалловой пластины 4. Во время обработки из устройства обдува 9 поток воздуха направляют таким образом, чтобы испаренные частицы с поверхности пластины 4 не попали на поверхность линзы 3.The shutter 8 is diverted to the side, a command for surface treatment is sent through the control computer 11, the “flying optics” 10 are moved to the starting point, the working laser 1 is turned on, the radiation from the laser by the mirror 2 is sent to the “flying optics” 10 and the surface of the plate 4 is processed laser radiation by scanning. The lens 3 focuses the radiation on the surface of the glass plate 4. During processing from the blower 9, the air flow is directed so that the vaporized particles from the surface of the plate 4 do not fall on the surface of the lens 3.
После окончания обработки пластины 4 «летающую оптику» 10 отводят от образца, выключают нагреватель 5, и пластина 4 совместно с нагревателем 5 остывает до температуры 150-200°С. Затем с нагревателя 5 снимают экран 7, извлекают пластину 4, и цикл работы повторяют.After the processing of the plate 4, the "flying optics" 10 are diverted from the sample, the heater 5 is turned off, and the plate 4 together with the heater 5 cools down to a temperature of 150-200 ° C. Then, the screen 7 is removed from the heater 5, the plate 4 is removed, and the operation cycle is repeated.
Пример 1. Тщательно очищенные ситалловые пластины СТ-50-1 помещают в резистивный нагреватель, поверх пластин устанавливают экран с отверстиями, заслонку переводят в положение «Закрыто», узел «летающая оптика» помещают над заслонкой таким образом, чтобы луч пилотного лазера попал на метку на поверхности заслонки. В управляющую программу вводят координаты исходной точки, с которой управляющая программа начнет обработку поверхности пластины. Затем узел «летающая оптика» отводят от нагревателя, чтобы фокусирующая линза не перегревалась. На нагреватель подается напряжение питания и ситалловые пластины прогревают до температуры не менее 450°С, что контролируется термопарой. В управляющую программу вводят задание на обработку поверхности ситалловой пластины, заслонку переводят в положение «Открыто». Запускают управляющую программу на обработку поверхности, узел «летающая оптика» переводят в точку начала обработки поверхности и начинают процесс обработки поверхности лазерным излучением. После окончания процесса обработки поверхности пластин узел «летающая оптика» отводят от нагревателя, отключают питание нагревателя, нагреватель совместно с подложкой охлаждают до температуры 200°С, удаляют экран, ситалловые пластины извлекают из нагревателя и далее ситалловые пластины охлаждают на воздухе. Величина выступов на поверхности до и после обработки приводится в таблице.Example 1. Carefully cleaned CT-50-1 glass plates are placed in a resistive heater, a screen with holes is installed on top of the plates, the shutter is moved to the “Closed” position, the “flying optics” unit is placed above the shutter so that the pilot laser beam hits the mark on the surface of the damper. The coordinates of the starting point from which the control program begins processing the surface of the plate are entered into the control program. Then the “flying optics” unit is diverted from the heater so that the focusing lens does not overheat. The heater is supplied with voltage and the ceramic plates are heated to a temperature of at least 450 ° C, which is controlled by a thermocouple. A task for processing the surface of a ceramic plate is introduced into the control program, the shutter is moved to the "Open" position. The control program for surface treatment is launched, the “flying optics” unit is transferred to the point where the surface treatment begins, and the process of surface treatment with laser radiation begins. After the process of processing the surface of the wafers is completed, the “flying optics” assembly is removed from the heater, the heater is turned off, the heater together with the substrate is cooled to a temperature of 200 ° C, the screen is removed, the ceramic plates are removed from the heater and then the ceramic plates are cooled in air. The magnitude of the protrusions on the surface before and after processing is given in the table.
Пример 2. Ситалловые пластины марки СТ-50-1 подвергают обработке аналогично примеру 1 при 600°С. Результаты по величине выступов до и после обработки приведены в таблице.Example 2. The ceramic plate brand ST-50-1 is subjected to processing analogously to example 1 at 600 ° C. The results on the size of the protrusions before and after processing are shown in the table.
Пример 3. Тщательно очищенные ситалловые пластины СТ-50-1 помещают в резистивный нагреватель, поверх пластин устанавливают экран с отверстиями, заслонку переводят в положение «Закрыто», узел «летающая оптика» помещают над заслонкой таким образом, чтобы луч пилотного лазера попал на метку на поверхности заслонки. В управляющую программу вводят координаты исходной точки, с которой управляющая программа начнет обработку поверхности пластины. Затем узел «летающая оптика» отводят от нагревателя, чтобы фокусирующая линза не перегревалась. На нагреватель подают напряжение питания и ситалловые пластины прогревают до температуры не менее 650°С, что контролируется термопарой. В управляющую программу вводят задание на обработку поверхности ситалловой пластины, заслонку переводят в положение «Открыто». Включают подачу воздуха или инертного газа в устройство обдува, запускают управляющую программу на обработку поверхности, узел «летающая оптика» переводят в точку начала обработки поверхности и начинают процесс обработки поверхности лазерным излучением. После окончания процесса обработки поверхности пластин узел «летающая оптика» отводят от нагревателя, отключают питание нагревателя, нагреватель совместно с подложкой охлаждают до температуры 200°С, удаляют экран, ситалловые пластины извлекают из нагревателя и далее ситалловые пластины охлаждают на воздухе. Величина выступов на поверхности до и после обработки приводится в таблице.Example 3. Carefully cleaned CT-50-1 glass plates are placed in a resistive heater, a screen with holes is installed on top of the plates, the shutter is moved to the “Closed” position, the “flying optics” assembly is placed above the shutter so that the pilot laser beam hits the mark on the surface of the damper. The coordinates of the starting point from which the control program begins processing the surface of the plate are entered into the control program. Then the “flying optics” unit is diverted from the heater so that the focusing lens does not overheat. The heater is supplied with voltage and the ceramic plates are heated to a temperature of at least 650 ° C, which is controlled by a thermocouple. A task for processing the surface of a ceramic plate is introduced into the control program, the shutter is moved to the "Open" position. Turn on the supply of air or inert gas to the blower, start the control program for surface treatment, the “flying optics” unit is transferred to the point where the surface treatment begins, and the process of surface treatment by laser radiation begins. After the process of processing the surface of the wafers is completed, the “flying optics” assembly is removed from the heater, the heater is turned off, the heater together with the substrate is cooled to a temperature of 200 ° C, the screen is removed, the ceramic plates are removed from the heater and then the ceramic plates are cooled in air. The magnitude of the protrusions on the surface before and after processing is given in the table.
Максимальная величина выступов на поверхности до и после обработкиTable
The maximum size of the protrusions on the surface before and after processing
Во всех приведенных примерах использовались подложки из ситалла СТ-50-1, производимые заводом «Ситалл», Украина, г.Владимирец Ровенской области.In all the examples cited, the substrates made of Sitall ST-50-1 were used, manufactured by the Sitall plant, Ukraine, the city of Vladimir, Rivne region.
Ситалл СТ-50-1 (типичная стеклокерамика) имеет состав: 60,5% SiO2, 13,5% Al2O3, 8,5% CaO, 7,5% MgO, 10% TiO2, где микрокристаллы рутила (α-TiO2) и кордиерита (2MgO×2Al2O3×5SiO2) являются основными.The glass CT-50-1 (typical glass ceramics) has the composition: 60.5% SiO 2 , 13.5% Al 2 O 3 , 8.5% CaO, 7.5% MgO, 10% TiO 2 , where rutile microcrystals ( α-TiO 2 ) and cordierite (2MgO × 2Al 2 O 3 × 5SiO 2 ) are the main ones.
При обработке поверхности ситалла применялся лазерный гравер Trotec Speedy 100, с длиной волны когерентного излучения 10,6 мкм. Диаметр пучка в фокусе линзы 75 мкм, мощность пучка на образце 10 Вт, максимальное значение плотности мощности 1,8×109 Вт/м2 и за счет интерфейса установки плотность мощности может изменяться от 0 до 100%.When processing the surface of the glass, a Trotec Speedy 100 laser engraver was used, with a coherent radiation wavelength of 10.6 μm. The beam diameter at the focus of the lens is 75 μm, the beam power on the sample is 10 W, the maximum power density is 1.8 × 10 9 W / m 2 and, due to the setup interface, the power density can vary from 0 to 100%.
Размер области воздействия лазерного излучения составлял 3×10 мм и задавался в программе Coral Draw. Образец помещался в фокусе линзы и обработка поверхности производилась при перемещении лазерного пучка по поверхности с заданием скорости перемещения пучка и его мощности. При этом максимальная скорость перемещения равна 280 см/сек.The size of the laser radiation exposure area was 3 × 10 mm and was set in the Coral Draw program. The sample was placed at the focus of the lens and surface treatment was performed when the laser beam was moved over the surface with a given velocity of the beam and its power. In this case, the maximum travel speed is 280 cm / sec.
Исследование полученных в ходе эксперимента образцов проводилось на сканирующем зондовом микроскопе (СЗМ) Solver P47 PRO в режимах контактной и полуконтактной атомносиловой микроскопии.A study of the samples obtained during the experiment was carried out using a Solver P47 PRO scanning probe microscope (SPM) in contact and semi-contact atomic force microscopy modes.
Образцы крепились на подложке, которая устанавливалась на предметный столик держателя образца. После грубого наведения начиналась операция сканирования зондом. Программное обеспечение, используемое при сканировании, - программа NOVA, работающая под управлением операционной системы Windows XP Professional. Размер области сканирования 50×50 мкм. При сканировании установлена функция Substract - Plane, означающая вычитание значений для плоскости одинакового наклона из результатов сканирования.Samples were mounted on a substrate, which was mounted on the stage of the sample holder. After rough guidance, the probe scanning operation began. The software used for scanning is the NOVA program, which runs on the Windows XP Professional operating system. The size of the scan area is 50 × 50 μm. When scanning, the Substract - Plane function is installed, which means subtracting values for the plane of the same slope from the scan results.
Улучшение качества обработки поверхности достигается за счет аморфизации поверхности поликристаллической подложки из ситалла. Процесс аморфизации происходит при передаче энергии от пучка лазерного излучения поликристаллическому материалу ситалловой пластины. При этом кристаллическая фаза переходит в аморфную, поверхностный слой материала расплавляется и за счет сил поверхностного натяжения выступы неровностей над поверхностью уменьшаются по величине. В предельном случае поверхность может быть идеально плоской. При быстром охлаждении поверхностный слой материала ситалловой пластины остается в аморфной фазе и топология поверхности не изменяется.Improving the quality of surface treatment is achieved due to amorphization of the surface of a polycrystalline substrate made of glass. The amorphization process occurs when energy is transferred from a laser beam to a polycrystalline material of a glass plate. In this case, the crystalline phase transforms into an amorphous phase, the surface layer of the material melts and due to surface tension forces, the protrusions of the irregularities above the surface decrease in magnitude. In the extreme case, the surface can be perfectly flat. With rapid cooling, the surface layer of the material of the ceramic plate remains in the amorphous phase and the surface topology does not change.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011100536/03A RU2463267C2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Method and device for surface laser processing of pyroceram |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011100536/03A RU2463267C2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Method and device for surface laser processing of pyroceram |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011100536A RU2011100536A (en) | 2012-07-20 |
| RU2463267C2 true RU2463267C2 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=46846965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011100536/03A RU2463267C2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Method and device for surface laser processing of pyroceram |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2463267C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2640604C2 (en) * | 2015-12-21 | 2018-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method of local crystallization of glasses |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1135728A1 (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-23 | Иркутский государственный университет им.А.А.Жданова | Method for treating sital support |
| SU1581097A1 (en) * | 1987-12-22 | 1996-07-20 | Б.И. Селезнев | Method for manufacture of thin-filmed capacitor |
| RU2139779C1 (en) * | 1998-08-17 | 1999-10-20 | Закрытое акционерное общество "ТехноЛазер" | Installation for laser treatment of brittle materials |
| RU2288196C1 (en) * | 2005-08-26 | 2006-11-27 | Борис Григорьевич Бердитчевский | Method of producing colored images in transparent glasses |
-
2011
- 2011-01-11 RU RU2011100536/03A patent/RU2463267C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1135728A1 (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-23 | Иркутский государственный университет им.А.А.Жданова | Method for treating sital support |
| SU1581097A1 (en) * | 1987-12-22 | 1996-07-20 | Б.И. Селезнев | Method for manufacture of thin-filmed capacitor |
| RU2139779C1 (en) * | 1998-08-17 | 1999-10-20 | Закрытое акционерное общество "ТехноЛазер" | Installation for laser treatment of brittle materials |
| RU2288196C1 (en) * | 2005-08-26 | 2006-11-27 | Борис Григорьевич Бердитчевский | Method of producing colored images in transparent glasses |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2640604C2 (en) * | 2015-12-21 | 2018-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method of local crystallization of glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011100536A (en) | 2012-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Weingarten et al. | Laser polishing and laser shape correction of optical glass | |
| JP5305585B2 (en) | Method and apparatus for producing fused silica | |
| JP5008849B2 (en) | Laser processing method and manufacturing method of display device having transparent resin layer | |
| CN101875156B (en) | Laser machining method and laser machining apparatus | |
| US7867868B2 (en) | Absorber layer candidates and techniques for application | |
| Shinonaga et al. | Cell spreading on titanium dioxide film formed and modified with aerosol beam and femtosecond laser | |
| CN107132210B (en) | A kind of substrate manufacturing method of the surface-enhanced Raman based on dynamic control | |
| Henley et al. | Laser implantation of plasmonic nanostructures into glass | |
| US20170283298A1 (en) | Laser sintering system and method for forming high purity, low roughness, low warp silica glass | |
| JP2010120087A (en) | Method of working material with high-energy radiation | |
| RU2463267C2 (en) | Method and device for surface laser processing of pyroceram | |
| Kostyuk et al. | Laser-induced glass surface structuring by LIBBH technology | |
| Yatsenko et al. | Influence of parameters by electronic ray on properties of superficial layers of optical elements of exact instrument-making | |
| Gao et al. | High‐Quality Femtosecond Laser Surface Micro/Nano‐Structuring Assisted by A Thin Frost Layer | |
| Lei et al. | The effect of laser sintering on the microstructure, relative density, and cracking of sol‐gel–derived silica thin films | |
| KR20100107253A (en) | Substrate cutting appartus and method for cutting substrate using the same | |
| JP2004352609A (en) | METHOD FOR PRODUCING INTERNALLY VITRIFIED SiO2 CRUCIBLE FREE FROM CRACK | |
| Shinonaga et al. | Formation of periodic nanostructures with femtosecond laser for creation of new functional biomaterials | |
| Brueckner et al. | Hybrid laser-plasma micro-structuring of fused silica based on surface reduction by a low-temperature atmospheric pressure plasma | |
| Kodama et al. | Effects of pulse duration and heat on laser-induced periodic surface structures | |
| KR20100041672A (en) | Laser crystallization method | |
| Zakoldaev et al. | Laser-induced Black-body Heating (LIBBH) as a Method for Glass Surface Modification. | |
| Kazemi et al. | Residual layer removal of technical glass resulting from reactive atmospheric plasma jet etching by pulsed laser irradiation | |
| CN111250874A (en) | Method for inducing periodic structure on surface of semiconductor material by multi-pulse picosecond laser | |
| TWI633589B (en) | Laser annealing device and method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130112 |