飛秒激光技術(shù)在3C產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。飛秒激光作為超短脈沖激光的典型,具有超短脈寬、超高峰值功率的特點(diǎn),其加工對(duì)象廣,尤其適合加工藍(lán)寶石、玻璃、陶瓷等脆性材料和熱敏性材料,因此適合于電子產(chǎn)業(yè)微細(xì)加工行業(yè)應(yīng)用。主要原因是從去年開始的指紋識(shí)別模組在手機(jī)上的應(yīng)用帶動(dòng)了飛秒激光設(shè)備的采購(gòu)。指紋模組涉及到激光加工的環(huán)節(jié)有:①晶圓劃片、②芯片切割、③蓋板切割、④FPC軟板外形切割鉆孔、⑤激光打標(biāo)等。其中主要是藍(lán)寶石/玻璃蓋板和IC芯片的加工。蘋果6從2015年開始正式使用指紋識(shí)別同時(shí)帶動(dòng)了一批國(guó)產(chǎn)品牌的普及,目前指紋識(shí)別滲透率不足50%,因此用于加工指紋識(shí)別模組的激光機(jī)仍有較大發(fā)展空間。同時(shí),激光機(jī)還可以應(yīng)用于PCB鉆孔、晶圓劃片切割等,應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓寬。尤其是隨著未來(lái)手機(jī)中藍(lán)寶石和陶瓷等高附加值脆性材料的應(yīng)用,激光加工設(shè)備將成為3C自動(dòng)化設(shè)備中重要的組成部分。我們認(rèn)為在3C自動(dòng)化加工設(shè)備領(lǐng)域,飛秒激光未來(lái)或?qū)缪葜匾羁痰慕巧?。飛秒激光鉆孔是一種使用高功率相干激光束快速加熱材料以產(chǎn)生汽化現(xiàn)象并加工孔的技術(shù)。上海飛秒激光精密制造
飛秒激光新技術(shù)應(yīng)用剛剛興起,主要應(yīng)用行業(yè)包括:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)(特別是薄膜技術(shù))、平面顯示產(chǎn)業(yè)、合金微鑄造、精確孔徑和電極結(jié)構(gòu)加工、航空難材料加工、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域!在中國(guó)制造2025的大戰(zhàn)略背景下,傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)面臨深度轉(zhuǎn)型,其中一個(gè)方向就是效率提升的同時(shí)轉(zhuǎn)向附加值更高、技術(shù)壁壘更高的精密加工。而激光加工完全符合于這一主旨,激光器及激光加工設(shè)備已經(jīng)在消費(fèi)電子觸摸屏模組生產(chǎn)、半導(dǎo)體晶圓劃片等3C制造領(lǐng)域嶄露頭角,并在藍(lán)寶石加工、曲面玻璃和陶瓷生產(chǎn)等領(lǐng)域展現(xiàn)出全新的應(yīng)用前景。北京韓國(guó)加工飛秒激光分度盤飛秒激光幾乎可以加工任何材料,但受到激光發(fā)射器功率的限制,激光工藝可加工的材料以非金屬材料為主。
飛秒激光加工技術(shù)是一種利用超短脈沖激光(脈沖寬度為飛秒級(jí),1飛秒=10?1?秒)進(jìn)行材料加工的先進(jìn)技術(shù),因其高精度、無(wú)熱效應(yīng)和多材料適用性,成為現(xiàn)代制造業(yè)的有用工具。飛秒激光以其極短的脈沖時(shí)間和超高峰值功率,能夠在材料表面實(shí)現(xiàn)“冷加工”,廣泛應(yīng)用于微納加工、醫(yī)療器械制造、航空航天和電子工業(yè)等領(lǐng)域。飛秒激光加工的主要優(yōu)勢(shì)在于其非熱效應(yīng)的特性。傳統(tǒng)激光加工因熱擴(kuò)散易導(dǎo)致材料變形或燒傷,而飛秒激光的超短脈沖能在材料吸收能量前完成切割或雕刻,避免熱影響區(qū)(HAZ),從而實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)精度。這種特性特別適合加工高精度器件,如半導(dǎo)體芯片、微流控芯片和光學(xué)元件。此外,飛秒激光對(duì)金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等多種材料均有出色適應(yīng)性,極大拓寬了應(yīng)用范圍。在實(shí)際應(yīng)用中,飛秒激光加工展現(xiàn)了很好的靈活性。例如,在醫(yī)療領(lǐng)域,它可用于制造高精度的植入式醫(yī)療器械,如心臟支架;在電子行業(yè),可用于切割超薄玻璃屏幕或加工柔性電路板;在科研領(lǐng)域,則用于微納結(jié)構(gòu)的制造,如光子晶體和微透鏡陣列。其加工過(guò)程高效、清潔,無(wú)需復(fù)雜的前后處理,明顯提升生產(chǎn)效率。
基于能量高度集中、熱影響區(qū)小、無(wú)飛濺無(wú)熔渣、不需特殊的氣體環(huán)境、無(wú)后續(xù)工藝、雙光子聚合加工精度可達(dá)0.7um等優(yōu)勢(shì),飛秒激光在誘導(dǎo)金屬微結(jié)構(gòu)加工應(yīng)用方面和精細(xì)加工方面都取得了很大的進(jìn)展。1.孔加工在1mm厚的不銹鋼薄片上,飛秒激光進(jìn)行了具有深孔邊緣清晰、表面干凈等特點(diǎn)的納米級(jí)深孔加工;在金屬薄膜上,鈦寶石飛秒激光加工制備出了微納米級(jí)陣列孔,孔徑至小達(dá)2.5um,孔直徑在2.5~10um間可調(diào),至小間距可達(dá)10um,很容易實(shí)現(xiàn)10-50um間距調(diào)整。2.金屬材料表面改性1999年德國(guó)漢諾威激光中心Noltes等人報(bào)道了結(jié)合鈦寶石飛秒激光三倍頻光(260nm)和SNOM(掃描進(jìn)場(chǎng)光學(xué)顯微鏡)在金屬鎘層制出了線寬200nm的凹槽。為以后的無(wú)孔徑近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡(ANSOM)取代SNOM奠定了基礎(chǔ),獲得了高達(dá)70nm的空間分辨率,開拓了遠(yuǎn)場(chǎng)技術(shù)在納米范圍下的物理化學(xué)特性以及運(yùn)輸機(jī)制的研究。飛秒激光加工常用于微電子、醫(yī)療器械和航空航天領(lǐng)域。
氮化硅(Si?N?)是一種非常堅(jiān)硬、耐高溫和化學(xué)穩(wěn)定的陶瓷材料,廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境中的機(jī)械零件、刀具和半導(dǎo)體工業(yè)中。氮化硅具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),使其在工程領(lǐng)域中備受青睞。然而,由于其高硬度和脆性,傳統(tǒng)的加工方法往往會(huì)導(dǎo)致較大的切削力和熱應(yīng)力,可能會(huì)損傷工件或?qū)е鹿ぜ?。在這種情況下,飛秒激光技術(shù)成為了一種備受關(guān)注的氮化硅加工方法。飛秒激光切割和打孔是一種高精度、低熱影響的加工方法,適用于氮化硅等高硬度材料。這種方法利用飛秒激光器產(chǎn)生的極短脈沖激光束,使得材料在極短的時(shí)間內(nèi)被加熱至高溫,從而實(shí)現(xiàn)切割或打孔。飛秒激光新技術(shù)應(yīng)用主要應(yīng)用行業(yè)包括:合金微鑄造、精確孔徑和電極結(jié)構(gòu)加工、航空難材料加工、醫(yī)療等領(lǐng)域。上海工業(yè)飛秒激光MLCC
飛秒激光切割可針對(duì)柔性PI、PET扥材料切割、刻蝕。上海飛秒激光精密制造
不只是汽車行業(yè)的噴油器微孔,微細(xì)小型化是當(dāng)下的一個(gè)明顯趨勢(shì),迫使各行業(yè)的制造商去挑戰(zhàn)精密微細(xì)零件的生產(chǎn),并有效控制每個(gè)零件的生產(chǎn)成本。1)工作空間的有效利用:航空航天應(yīng)用的理想選擇高成本效益的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和燃燒室內(nèi)襯的鉆孔和成型是MicrolutionML-10的特長(zhǎng)領(lǐng)域,該解決方案是根據(jù)航空航天業(yè)的需求而設(shè)計(jì)的。其占地面積小,可以有效降低每平方米的生產(chǎn)成本。該機(jī)床內(nèi)嵌光學(xué)相干斷層成像(OCT)系統(tǒng),允許非接觸式測(cè)量、穿透檢測(cè)/深度跟蹤、形狀分析和燒蝕實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),眾多益處觸手可得。2)簡(jiǎn)化醫(yī)用管材切割的復(fù)雜加工過(guò)程使用超快MLTC激光管材切割平臺(tái)可以消除大部分甚至所有的后續(xù)加工步驟。這一用于醫(yī)療設(shè)備行業(yè)及其他應(yīng)用的解決方案的特點(diǎn)是能夠以極高的精度快速準(zhǔn)確地加工金屬和聚合物管材。飛秒激光加工3)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的邊緣和表面質(zhì)量以及筆直的側(cè)壁創(chuàng)造獨(dú)特的形狀,如負(fù)錐度孔、變形孔(包括圓形入口和橢圓形出口)、星形圖案等。由于該解決方案采用五軸掃描測(cè)頭,可以加工出在機(jī)械設(shè)備上不可能實(shí)現(xiàn)的形狀。上海飛秒激光精密制造