規(guī)格在100nm以下的極細(xì)微的結(jié)構(gòu)在如今采用飛秒(10-15s)激光裝置,可優(yōu)先被運(yùn)用在陶瓷材料、半導(dǎo)體和玻璃上。”斯圖加特大學(xué)流體工具學(xué)院激光研發(fā)和激光光學(xué)技術(shù)系主任Andreas Vo 博士揭示出了激光微型加工的上風(fēng)。激光非常靈活,精度很高,并可以(在合適的光源下)加工所有材料。這與要求材料具備導(dǎo)電性的微型蝕刻技術(shù)相比,具有很大的優(yōu)越性。
在“納秒(10-9s)和皮秒(10-12s)范圍內(nèi)的圍脈沖寬度的固體激光技術(shù)基本上都可用于微型加工場(chǎng)合。”Vo博士解釋說(shuō)。因此,可以?xún)?yōu)先把2~200ns脈沖寬度和典型的1~200kHz重復(fù)頻率的激光用于要求生產(chǎn)效率較高的場(chǎng)合。“這不僅在于簡(jiǎn)單、便宜和成熟的技術(shù),而且還在于每個(gè)激光脈沖可以達(dá)到10μm的切割深度。”缺點(diǎn)是很高的熔化比,使得加工精度受到限制。
皮秒激光可以用于需要高精度和細(xì)微結(jié)構(gòu)以及需要一次加工完成的場(chǎng)合。但是,典型的切割深度大約為每脈沖1μm。
飛秒激光技術(shù)在產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用尚未普及,這是由于這種工藝在幾年前才出現(xiàn)可使用的形式,使用本錢(qián)還很高。這種激光工藝可以用于非金屬材料,如玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體加工上,實(shí)現(xiàn)真正無(wú)熔化、超精密和無(wú)損傷的切割作業(yè)。
采用微激光裝置進(jìn)行加工能夠達(dá)到何種質(zhì)量,這還要取決于加工材料、加工深度、鏤空外形、切割效率和光源等,因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)普及化。Mittweida大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Robby Ebert列舉了通常只有在某些特定材料,如鈦,所能達(dá)到的鉆孔和厚度為30μm的激光鉆孔:“我們已經(jīng)為一個(gè)客戶(hù)實(shí)現(xiàn)了直徑為27±1μm的鉆孔加工。”
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