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Nuevo Laser Guiado Por Agua

Synova que? Quizás es un nombre desconocido, pero la Empresa Synova, fundada el Año 1997 y ubicada en Lausanne, Suiza, es una Compañía dedicada al suministro de equipos laser destinados a satisfacer los requerimientos de la etapa de cortado de un proceso de producción.

Recientemente, durante la Feria Semicon West 2006, Synova presentó uno de los productos más novedosos del Show, una “Herramienta de Cortado por Laser” usando agua como medio transmisor. Realmente parece ser un dispositivo de Ciencia Ficción, ya que en vez de utilizar fibra óptica, se coloca agua en una oblea y se envia un haz laser a través de ella y por el flujo del líquido, para llevar a cabo el corte.

El funcionamiento es bastante simple: los lasers convencionales tienen una distancia llamada “focal” en la cual su rendimiento es el óptimo. En efecto, si la distancia es mayor, el haz se hace más ancho y pierde efectividad. La presencia de agua, “ultra” pura, desionizada y desgasificada, refleja la energía internamente, generando cero dispersión, y entrega el 100% de la potencia al punto donde se requiere hacer el corte.

 

El laser generalmente es de color verde, pero puede usarse UV o IR, ya que en realidad esto no tiene importancia para el caso. El laser envía un pulso para cortar; este pasa por la oblea con agua y luego baja por el flujo de agua, evaporando localmente el agua al hacer el corte. Cuando el pulso se apaga, el agua casi inmediatamente enfría la superficie cortada y la limpia de impurezas.

El agua misma trabaja a relativamente baja presión, 20 – 500 bar, llegando a  velocidades cercanas a 300 m/s. Esto permitiría colocar la mano bajo el flujo sin problema alguno. La boquilla (“nozzle” en la figura) viene en diferentes anchos de 30 a 250 micrones pero 40 a 100 micrones es más usado. Debido a lo fino del flujo de agua, sólo se utilizan entre 5 a 100 ml/min de agua, una ínfima cantidad para un proceso industrial.

El cabezal emisor del haz se encuentra a una altura aproximada de 1 cm de la oblea, aunque es ajustable. Como es el flujo de agua quién entrega la energía, no la distancia focal, es posible llegar a cortar a profundidades hasta de 200 mm, algo bastante grueso para lasers convencionales.

A pesar de parecer una maravilla tecnológica, este dispositivo tiene sus inconvenientes. En efecto, no se pueden cortar objetos “claros”, ya que si no pueden absorber la luz a las frecuencias usadas, luego no se cortará mucho que digamos. Junto a esto, sólo se pueden cortar materiales duros. Aquellos blandos que producen burbujas no quedarán bien cortados con esta tecnología.

En resumen, Synova parece tener un interesante producto aquí. Pero porqué interesante? Bueno, debido a que su uso práctico en el proceso de cortado de chips para distintos componentes de Hardware puede presentar una ventaja relativa a los métodos convencionales y así posiblemente abaratar costos. Generalmente las Empresas que ponen en el mercado este tipo de tecnologías son poco dadas a entregar nombres de sus clientes. Sin embargo, ellos han mecionado a Infineon, Empresa dedicada a la producción de memorias, microcontroladores y una vasta gama de productos en ese campo.

 

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