飞秒激光精细微加工将成为未来激光加工发展的重要方向。在中国制造业转型升级不断深化的背景下,产品和零件加工逐渐趋向精密化、微型化,激光技术也不断向高功率、窄脉宽、短波长方向发展,更高的功率可以提高加工速度,优化加工效率。飞秒激光更窄的脉宽可以降低加工损伤,提升加工质量。更短波长可以使加工产生更小光斑,提供较高的分辨率,提高加工精度。随着超短脉冲激光器趋向更为成熟的工业应用,精细激光微加工技术将开拓更为广阔的应用领域,成为诸多行业不可或缺的利器。飞秒激光钻孔,就是使用频率非常高的激光对材料进行钻孔。广东自动化飞秒激光掩模板
基于能量高度集中、热影响区小、无飞溅无熔渣、不需特殊的气体环境、无后续工艺、双光子聚合加工精度可达0.7um等优势,飞秒激光在诱导金属微结构加工应用方面和精细加工方面都取得了很大的进展。1.孔加工在1mm厚的不锈钢薄片上,飞秒激光进行了具有深孔边缘清晰、表面干净等特点的纳米级深孔加工;在金属薄膜上,钛宝石飞秒激光加工制备出了微纳米级阵列孔,孔径至小达2.5um,孔直径在2.5~10um间可调,至小间距可达10um,很容易实现10-50um间距调整。2.金属材料表面改性1999年德国汉诺威激光中心Noltes等人报道了结合钛宝石飞秒激光三倍频光(260nm)和SNOM(扫描进场光学显微镜)在金属镉层制出了线宽200nm的凹槽。为以后的无孔径近场扫描光学显微镜(ANSOM)取代SNOM奠定了基础,获得了高达70nm的空间分辨率,开拓了远场技术在纳米范围下的物理化学特性以及运输机制的研究。半导体飞秒激光蚀刻飞秒激光钻孔是一种使用高功率相干激光束快速加热材料以产生汽化现象并加工孔的技术。
PDMS膜指的是聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)薄膜。PDMS是一种无机硅基聚合物,也被称为硅橡胶。PDMS薄膜通常具有柔软、透明、化学惰性和良好的机械性能等特点,因此在许多应用领域都有广泛的应用。PDMS膜常用于微流体芯片、生物医学器械、微型传感器、微流控系统以及柔性电子器件等领域。在这些应用中,PDMS膜通常被用作基底或隔离层,具有良好的柔韧性和化学稳定性,可以用于容纳生物材料、构建微型结构、或作为传感器的保护层等。飞秒激光设备可以用于在PDMS膜上进行加工。
云母是一种天然的矿物材料,具有优良的电气、机械和化学性能,广泛应用于电子、电力、通讯、航空航天等领域。其中,云母片的加工是这些领域中一项非常重要的技术。近年来,随着科技的不断进步,飞秒激光技术逐渐应用于云母片的加工中,具有高精度、高效率和高可靠性的优势。飞秒激光是一种超短脉冲激光,其脉冲宽度在飞秒(1飞秒等于10-15秒)量级,具有极高的瞬时功率和能量密度。利用飞秒激光的这些特性,可以实现材料的高精度加工,例如打孔、切割、刻蚀等。在云母片的加工中,飞秒激光打孔和切割设备的应用已经越来越广。云母片的飞秒激光微孔加工设备通常采用脉冲宽度在几个飞秒到几百飞秒的激光器,通过聚焦透镜将激光束聚焦在云母片上,形成极小的光斑。在激光的作用下,云母片内部的电子吸收光能后迅速跃迁到高能态,随后通过非弹性碰撞将能量传递给晶格,使局部晶格产生瞬间高温或产生等离子体。随着时间的推移,这些能量的作用逐渐扩展到周围晶格,形成孔洞。通过控制激光的脉冲数量和脉冲宽度等参数,可以精确控制打孔的大小和深度。飞秒激光几乎可以加工任何材料,但受到激光发射器功率的限制,激光工艺可加工的材料以非金属材料为主。
碳化硅(SiC)是一种多用于高温、高压和高频电子设备以及光电子器件的材料。激光加工是一种高精度、高效率的加工方法,可以用于切割、打孔、雕刻等工艺。碳化硅激光加工通常采用激光切割和激光打孔两种主要方法。飞秒激光切割:-碳化硅的高硬度和化学稳定性使其在激光切割中表现良好。-通过将高能量的激光束聚焦到碳化硅表面,可以实现材料的快速加热和蒸发,从而实现切割作业。-飞秒激光切割可以实现高精度、高速度和少量切削损耗的加工,适用于生产线上的大规模生产。飞秒激光打孔:-碳化硅的高硬度和热导率要求使用高能量密度的激光来加工。-飞秒激光打孔通常使用脉冲激光,将能量集中到一个小区域,快速熔化并蒸发材料,形成所需的孔洞。飞秒激光可以用在聚合物加工、医学成像及外科医疗上。半导体飞秒激光蚀刻
飞秒激光钻孔尤其擅长加工Ø0.2以下的微孔。广东自动化飞秒激光掩模板
在氮化硅领域,飞秒激光技术已经被广泛应用于各种应用场景,包括微加工、光学元件制造、半导体加工等。例如,飞秒激光可以用于制作微型通孔、槽道、芯片切割等高精度加工任务。在光学领域,飞秒激光还可以用于制作具有复杂结构的光学器件,如光波导、光栅等。另外,在半导体工业中,飞秒激光也可以用于修复芯片表面缺陷、切割硅片等工艺。飞秒激光切割和打孔技术为氮化硅等高硬度材料的加工提供了一种高效、精密且无损伤的解决方案,有望在未来得到更广泛的应用。广东自动化飞秒激光掩模板