Anyagtudomány

Fizika

A tantárgy célja, hogy bemutassa és megismertesse a lézerek működésének alapjait, konstrukciójukat és technológiai felhasználásuk lehetőségeit, a lézerfény kölcsönhatását az elektronikai termékek anyagaival, a lézeres anyagmegmunkálás folyamatait, továbbá a lézeres és hagyományos anyag-megmunkálási technológiák közötti lényeges különbségeket.

Az előadások tematikája:

1.      A lézerek fizikai alapjainak bevezetése, abszorpciós és emissziós jelenségek, populáció inverzió. Egy általános lézer felépítése, működése. A lézernyaláb tulajdonságai, paraméterei.

2.      Szilárdtest és gázlézerek, rezonátortípusok, gerjesztési módszerek. Működési üzemmódok. Diódalézerek.

3.      A Q-kapcsolás elve és megvalósításának konstrukciós kérdései. A frekvenciatöbbszörözés.

4.      Az anyagmegmunkálás, az abláció alapjai és hatásmechanizmusa áramköri hordozók és alkatrészek anyagaiban, a hullámhossz kiemelt szerepe.

5.      Nagyfelbontású (a fókuszfolt átmérőjével összemérhető dimenziójú) anyageltávolítás pirolitikus és fotolitikus hatással.

6.      Az impulzushossz szerepe a hőterhelt zónák csökkentésében, piko- és femto-szekundumos lézerimpulzusok.

7.      Lézerrel megmunkálható és lézeres strukturálásra kifejlesztett anyagok az elektronikai technológiában.

8.      A lézeres technológiákban alkalmazható mérési és minősítési módszerek, eszközök.

9.      Az ipari lézerek általános felhasználási lehetőségei a hordozótechnológiában: fúrás, direkt és indirekt ábrakialakítás, strukturálás, gravírozás, forrasztás.

10.  Vastagréteg alapú ellenállások lézeres értékbeállítása.

11.  A forraszpaszta stencilek előállításának lézeres megoldása, a stencil minősítése.

12.  Egyedi termékazonosítók (vonalkód, mátrixkód) jelölési technikája lézerrel.

13.  Lézerrel létrehozott kötések, lézeres forrasztás.

14.  Lézeralkalmazási kitekintés: lézeres vágás, hegesztés, orvosi lézerek, méréstechnika.

15.  Lézerberendezések biztonsági kérdései, az lézersugár élettani hatásai, az emberi szervezet védelme, szabványok.

A tantermi gyakorlatok tematikája:

Különböző, nagy energiasűrűségű megmunkálások összehasonlítása a lézeres technológiával. Ipari gyártóberendezések konstrukciójának tanulmányozása a lézeres megmunkáló-állomások példáján. Lézeres technológiák kifejlesztésének lépései. Lézerrel értékbeállított rétegellenállások méretezési kérdései.

a.       A szorgalmi időszakban: zárthelyi dolgozat előre meghirdetett időpontban.
b.       A vizsgaidőszakban: írásbeli és szóbeli vizsga

John C. Ion: Laser Processing of Engineering Materials: Principles, Procedure and Industrial Applicaition, Elsevier, 2005