氮化硅(Si?N?)是一種非常堅硬、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)的加工方法往往會導(dǎo)致較大的切削力和熱應(yīng)力,可能會損傷工件或?qū)е鹿ぜАT谶@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間內(nèi)被加熱至高溫,從而實現(xiàn)切割或打孔。飛秒激光適用于在各類金屬、非金屬、復(fù)合材料等多種材料上進(jìn)行盲孔/異型孔等結(jié)構(gòu)的可控錐度精細(xì)加工。自動化飛秒激光MLCC垂直刀片

碳化硅(SiC)是一種多用于高溫、高壓和高頻電子設(shè)備以及光電子器件的材料。激光加工是一種高精度、高效率的加工方法,可以用于切割、打孔、雕刻等工藝。碳化硅激光加工通常采用激光切割和激光打孔兩種主要方法。飛秒激光切割:-碳化硅的高硬度和化學(xué)穩(wěn)定性使其在激光切割中表現(xiàn)良好。-通過將高能量的激光束聚焦到碳化硅表面,可以實現(xiàn)材料的快速加熱和蒸發(fā),從而實現(xiàn)切割作業(yè)。-飛秒激光切割可以實現(xiàn)高精度、高速度和少量切削損耗的加工,適用于生產(chǎn)線上的大規(guī)模生產(chǎn)。飛秒激光打孔:-碳化硅的高硬度和熱導(dǎo)率要求使用高能量密度的激光來加工。-飛秒激光打孔通常使用脈沖激光,將能量集中到一個小區(qū)域,快速熔化并蒸發(fā)材料,形成所需的孔洞。韓國加工飛秒激光加工飛秒激光加工的特點 · (1) 能量傳輸時間極短,加工過程中不會產(chǎn)生熱效應(yīng) 。

飛秒(femtosecond)也叫毫微微秒,簡稱fs,是標(biāo)衡時間長短的一種計量單位,飛秒激光是人類目前在實驗室條件下所能獲得至短脈沖的技術(shù)手段。飛秒激光在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大,已有所應(yīng)用,科學(xué)家預(yù)測飛秒激光將為下世紀(jì)新能源的生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。飛秒激光是一種以脈沖形式運轉(zhuǎn)的激光,持續(xù)時間非常短,只有幾個飛秒,一飛秒就是10的負(fù)15次方秒,也就是1/1000萬億秒,它比利用電子學(xué)方法所獲得的至短脈沖要短幾千倍。這是飛秒激光的一個特點。飛秒激光的第二個特點是具有非常高的瞬時功率,可達(dá)到百萬億瓦,比全世界發(fā)電總功率還要多出百倍。飛秒激光的第三個特點是,它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域,使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。
現(xiàn)在常見的噴油器微孔加工方法首要包括機械鉆孔、電火花加工、飛秒激光加工三種。機械鉆孔本錢高,因為鉆小孔的刀具價格昂貴,加工過程中易磨損且刀具有斷裂風(fēng)險,直接影響微孔加工的一致性和產(chǎn)品良率,且耗材本錢高。電火花加工雖然在尺度上比機械鉆孔稍靈敏,但加工功率較低,表面粗糙度不行志向,尤其是加工表面會存在重熔層,一同咱們還必須考慮到電極本錢以及工藝的穩(wěn)定性。而飛秒激光因為在加工過程中不產(chǎn)生熱量,加工出的微孔沒有重熔層、毛刺,可以獲得更明晰的銳邊和更優(yōu)異的表面質(zhì)量,然后延長噴嘴壽數(shù)。飛秒激光微孔加工值得一提的是,大家對于激光加工并不陌生。那么,飛秒激光與我們常聽到的納秒激光、皮秒激光有什么區(qū)別呢?我們先來搞清楚時間單位換算:1fs(飛秒)等于十的負(fù)十五次方秒搞清楚了時間單位,我們就知道了飛秒激光是一種極其超短脈沖的激光加工,所以只有它才能真正勝任高精密加工。現(xiàn)今,隨著國內(nèi)外汽車行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步升級,對于噴油器廠商及其OEM的挑戰(zhàn)也越來越大,傳統(tǒng)加工的圓孔已經(jīng)無法滿足客戶的需求,生產(chǎn)商不斷尋求并開發(fā)特殊而新穎的噴孔形狀來試圖達(dá)到要求,飛秒激光加工的靈活性及優(yōu)勢就愈發(fā)明顯。相對于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備,飛秒激光由于脈沖時間極短,被加工物體不會被加熱,適合加工30微米以下的小孔。

飛秒激光加工應(yīng)用于金屬掩模板加工:新加坡南洋科技大學(xué)VenkatakrishnanK等人利用飛秒激光直寫方法制作了以金屬薄膜為吸收層、石英為基底的金屬掩模板,并將前入射與后入射兩種方案做了比較,發(fā)現(xiàn)采用前入射的方法能夠得到更小的特征尺寸和好的邊緣質(zhì)量。并且利用飛秒激光超衍射極限加工有效地修補了金屬鎘掩模板的缺陷,修復(fù)的線寬達(dá)到小雨100nm的精度。目前構(gòu)建的飛秒激光修正光掩模板工具已在IBM的伯林頓、福蒙特州的掩模制作設(shè)備中運行。這對微電子技術(shù)的發(fā)展將具有重要意義。由于能量沉積時間極短,因此飛秒激光可以在沒有熱效應(yīng)的情況下進(jìn)行加工。北京工業(yè)飛秒激光鉆孔
由于飛秒激光器的脈沖持續(xù)時間為 ~100fs(1fs=10-15s),因此在熱量傳遞到材料之前就完成了對激光的暴露。自動化飛秒激光MLCC垂直刀片
在5G趨勢下,由于高精度高密度的要求,PCB鉆孔技術(shù)將逐漸由機械鉆孔走向激光鉆孔技術(shù)。激光打孔,指激光經(jīng)聚焦后作為強熱源對材料進(jìn)行加熱,使激光作用區(qū)內(nèi)材料融化或氣化繼而蒸發(fā),而形成孔洞的激光加工過程。目前,PCB激光鉆孔技術(shù)主要分為紅外激光鉆孔技術(shù)和紫外激光鉆孔技術(shù)。1、紅外激光:主要采用YAG激光(波長為1.06μm),將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化(蒸發(fā)),以除去材料。2、紫外激光:主要采用紫外激光(波長為355nm),高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵,使分子脫離物體。你知道嗎?皮秒激光甚至飛秒激光也將運用于PCB鉆孔。大眾熟知的是,皮秒激光用于美容;飛秒激光用于近視手術(shù)。所謂皮秒激光,指的是皮秒級別脈寬的激光(1皮秒是1秒的一萬億分之一秒)所謂飛秒激光,指的是飛秒級別脈寬的激光(1飛秒是1秒的一千萬億分之一)早期的激光加工特點是長脈沖寬度和低激光強度,雖然激光束可以被聚焦成很小的光斑,但是對材料的熱沖擊依然很大,限制了加工的精度。而皮秒激光和飛秒激光具有脈寬超短、瞬時功率超高、聚焦區(qū)域超小的特點,特別適用于電路板的精密加工。自動化飛秒激光MLCC垂直刀片