飛秒激光加工作為一種高度精密的加工技術(shù),已經(jīng)在各種領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,包括微加工、光學(xué)元件制造、醫(yī)療器械、電子器件以及打印機(jī)壓電噴頭等微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。特別是在打印機(jī)壓電噴頭的制造中,飛秒激光加工展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢和應(yīng)用潛力。首先,飛秒激光微孔加工具有極高的精度和分辨率。飛秒激光的脈沖寬度極短,通常在飛秒(10^-15秒)級別,這使得它能夠在微觀尺度上實(shí)現(xiàn)精確的加工。對于打印機(jī)噴頭這樣的微細(xì)結(jié)構(gòu),尤其是噴孔、通道等微小部件,飛秒激光能夠?qū)崿F(xiàn)高度精密的加工,確保其尺寸和形狀的準(zhǔn)確性。其次,飛秒激光微孔加工具有較低的熱影響和材料損傷。由于飛秒激光脈沖極短,其能量傳遞給材料的時間極短,因此在加工過程中產(chǎn)生的熱影響非常有限。這可以避免或很大程度地減少材料周圍區(qū)域的熱變形和損傷,從而保證打印機(jī)噴頭微細(xì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)和性能穩(wěn)定性。此外,飛秒激光微孔加工還具有材料適用性的特點(diǎn)。它可以加工各種類型的材料,包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷等,而且對材料的硬度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等幾乎沒有特殊要求,這使得它在打印機(jī)噴頭的制造中能夠適用于不同材料的加工需求。飛秒激光可以加工所有材料, 但更擅長的是石英玻璃寶石等材料它們可以利用我們獨(dú)特的切割、打磨和拋光技術(shù)。韓國技術(shù)飛秒激光MLCC垂直刀片

云母是一種天然的礦物材料,具有優(yōu)良的電氣、機(jī)械和化學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于電子、電力、通訊、航空航天等領(lǐng)域。其中,云母片的加工是這些領(lǐng)域中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。近年來,隨著科技的不斷進(jìn)步,飛秒激光技術(shù)逐漸應(yīng)用于云母片的加工中,具有高精度、高效率和高可靠性的優(yōu)勢。飛秒激光是一種超短脈沖激光,其脈沖寬度在飛秒(1飛秒等于10-15秒)量級,具有極高的瞬時功率和能量密度。利用飛秒激光的這些特性,可以實(shí)現(xiàn)材料的高精度加工,例如打孔、切割、刻蝕等。在云母片的加工中,飛秒激光打孔和切割設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣。云母片的飛秒激光微孔加工設(shè)備通常采用脈沖寬度在幾個飛秒到幾百飛秒的激光器,通過聚焦透鏡將激光束聚焦在云母片上,形成極小的光斑。在激光的作用下,云母片內(nèi)部的電子吸收光能后迅速躍遷到高能態(tài),隨后通過非彈性碰撞將能量傳遞給晶格,使局部晶格產(chǎn)生瞬間高溫或產(chǎn)生等離子體。隨著時間的推移,這些能量的作用逐漸擴(kuò)展到周圍晶格,形成孔洞。通過控制激光的脈沖數(shù)量和脈沖寬度等參數(shù),可以精確控制打孔的大小和深度。廣東工業(yè)飛秒激光切割我們一直使用激光切割鉆石,用于生產(chǎn)鉆石唱片針。我們還使用激光加工藍(lán)寶石、紅寶石和陶瓷上的細(xì)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(bǔ)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(yùn)行。這對微電子技術(shù)的發(fā)展將具有重要意義。
激光打孔工藝可分為長脈沖(ms級)和短脈沖(ns、ps、fs級)激光工藝,注意脈沖寬度是個時間單位,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€脈沖照射時間更長,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間,只需考慮電子吸收入射光子的激發(fā)和儲能過程,加上高達(dá)TW(10^12W)級的峰值功率,能量在只有幾個納米厚度內(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。飛秒激光主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在脆性材料加工,諸如手機(jī)LCD屏異形切割、手機(jī)攝像頭藍(lán)寶石蓋板切割等。

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(shí)現(xiàn)材料的快速加熱和蒸發(fā),從而實(shí)現(xiàn)切割作業(yè)。-飛秒激光切割可以實(shí)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。飛秒激光器屬于脈沖振蕩激光器, 被定位為脈沖寬度約為 100 fs(飛秒)的激光器。廣東飛秒激光精密噴嘴
飛秒激光切割可直接對玻璃、硅片、不銹鋼等材料做激光劃線、刻槽、刻蝕等處理,至小線寬小于10微米。韓國技術(shù)飛秒激光MLCC垂直刀片
飛秒激光刻蝕具有以下優(yōu)點(diǎn):1、精度高:飛秒激光能夠?qū)崿F(xiàn)非常精細(xì)的加工,因此可以創(chuàng)造出高度精密的模具。2、不產(chǎn)生熱損傷:由于激光脈沖極短,能量密度高,加工過程中很少產(chǎn)生熱影響區(qū),減少了模具表面的熱損傷。3、避免微裂紋:相比傳統(tǒng)加工方法,飛秒激光刻蝕可以減少或避免在模具表面形成微裂紋,提高了模具的使用壽命和耐久性。4、可加工各種材料:飛秒激光刻蝕技術(shù)適用于各種材料,包括金屬、塑料、陶瓷等,因此具有很大的適用范圍。靈活性:激光加工具有很高的靈活性,可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜形狀和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。飛秒激光在模具上進(jìn)行激光刻蝕是一種高精度、低熱影響、適用性廣的先進(jìn)加工技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對模具表面的精細(xì)加工,為制造高精度零部件提供了重要的加工手段。韓國技術(shù)飛秒激光MLCC垂直刀片