北京微米級(jí)飛秒激光超細(xì)孔

飛秒激光微納加工設(shè)備適用于許多材料加工，包括但不限于以下幾類材料：金屬材料：技飛秒激光可以用于金屬材料的微細(xì)加工，如鋼、鋁、銅、鈦等。它可以實(shí)現(xiàn)切割、鉆孔、雕刻、表面改性等加工操作。非金屬材料：單色科技飛秒激光對(duì)非金屬材料也具有很好的加工適應(yīng)性。例如，它可以用于加工玻璃、陶瓷、塑料、聚合物等材料。在這些材料中，飛秒激光可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)的雕刻、孔洞加工、裂紋控制等。半導(dǎo)體材料：飛秒激光在半導(dǎo)體材料加工中具有廣泛的應(yīng)用。它可以用于切割、薄膜去除、微細(xì)結(jié)構(gòu)制作等，在半導(dǎo)體器件制造、微電子技術(shù)和光電子領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。生物材料：由于飛秒激光加工的非熱效應(yīng)和小熱影響區(qū)域，它對(duì)生物材料的加工具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。例如，飛秒激光可以用于生物組織切割、細(xì)胞操作、微流控芯片制作等應(yīng)用。此外，飛秒激光微納加工設(shè)備也可以應(yīng)用于復(fù)合材料、玻璃纖維、光子晶體、薄膜材料等特殊材料的加工。具體的加工能力和適應(yīng)性還需要根據(jù)設(shè)備的性能和材料的特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。使用YAG激光器的脈沖持續(xù)時(shí)間較長，為 ～20ns（1ns=10-9s），會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)和激光處理區(qū)域周圍出現(xiàn)裂紋。北京微米級(jí)飛秒激光超細(xì)孔

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）簡化醫(yī)用管材切割的復(fù)雜加工過程使用超快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。北京半導(dǎo)體飛秒激光小孔飛秒激光器的波長為800nm，強(qiáng)度不足以在藍(lán)寶石和石英玻璃等透明材料上引起吸附。

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。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，飛秒激光未來或?qū)缪葜匾羁痰慕巧?/p>

激光打孔工藝可分為長脈沖（ms級(jí)）和短脈沖（ns、ps、fs級(jí)）激光工藝，注意脈沖寬度是個(gè)時(shí)間單位，不是長度單位，其中ps皮秒激光和fs飛秒激光也被行業(yè)內(nèi)叫做超快激光。兩種工藝相比各有優(yōu)缺點(diǎn)，同樣是氣化材料加工小孔，前者因?yàn)槠鋯蝹€(gè)脈沖照射時(shí)間更長，能提供更多能量快速去除材料，相當(dāng)于大刀闊斧效率高；后者能量細(xì)小峰值功率高，可瞬間氣化微量材料，素有冷加工的美譽(yù)，相當(dāng)于小刀精啄，幾乎沒有重熔層，表面質(zhì)量更好，專業(yè)一點(diǎn)講就是超快激光由于脈沖持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)小于材料中受激電子通過轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時(shí)間，只需考慮電子吸收入射光子的激發(fā)和儲(chǔ)能過程，加上高達(dá)TW（10^12W）級(jí)的峰值功率，能量在只有幾個(gè)納米厚度內(nèi)迅速聚集，瞬間產(chǎn)生的超高電子溫度值遠(yuǎn)超材料汽化溫度，材料直接從固態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)，在表面形成高密度、超熱、高壓的等離子體狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)非熱熔性加工。飛秒激光可用于微型器件制造、納米材料加工等方面；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，飛秒激光可以用于眼科手術(shù)，切割角膜組織。

飛秒激光技術(shù)目前仍然是一項(xiàng)世界前沿科技。雖然在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮了各種重要的作用，但我們對(duì)它的探索與發(fā)展仍然不能停歇。雖然飛秒激光鉆孔技術(shù)擁有如此神奇的魔力，但其開發(fā)難度也是非常大的，特別是進(jìn)行系統(tǒng)集成化、技術(shù)工程化的努力遭遇了各種困難，輸出功率也有限制。此外，如何能形成一套完整的微孔加工工業(yè)也是世界性難題，但通過我國科學(xué)家的努力，不但實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的實(shí)用化和集成化，還發(fā)明出了螺旋加工工藝，可以私人訂制不同形狀的微孔，可以說是達(dá)到了國際認(rèn)可的水平。飛秒激光鉆孔，就是使用頻率非常高的激光對(duì)材料進(jìn)行鉆孔。北京微米級(jí)飛秒激光超細(xì)孔

飛秒激光可以用在聚合物加工、醫(yī)學(xué)成像及外科醫(yī)療上。北京微米級(jí)飛秒激光超細(xì)孔

基于能量高度集中、熱影響區(qū)小、無飛濺無熔渣、不需特殊的氣體環(huán)境、無后續(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。北京微米級(jí)飛秒激光超細(xì)孔