规格在100nm以下的极细微的结构在如今采用飞秒(10-15s)激光装置,可优先被运用在陶瓷材料、半导体和玻璃上。”斯图加特大学流体工具学院激光研发和激光光学技术系主任Andreas Vo 博士揭示出了激光微型加工的上风。激光非常灵活,精度很高,并可以(在合适的光源下)加工所有材料。这与要求材料具备导电性的微型蚀刻技术相比,具有很大的优越性。
在“纳秒(10-9s)和皮秒(10-12s)范围内的围脉冲宽度的固体激光技术基本上都可用于微型加工场合。”Vo博士解释说。因此,可以优先把2~200ns脉冲宽度和典型的1~200kHz重复频率的激光用于要求生产效率较高的场合。“这不仅在于简单、便宜和成熟的技术,而且还在于每个激光脉冲可以达到10μm的切割深度。”缺点是很高的熔化比,使得加工精度受到限制。
皮秒激光可以用于需要高精度和细微结构以及需要一次加工完成的场合。但是,典型的切割深度大约为每脉冲1μm。
飞秒激光技术在产业上的应用尚未普及,这是由于这种工艺在几年前才出现可使用的形式,使用本钱还很高。这种激光工艺可以用于非金属材料,如玻璃、陶瓷、半导体加工上,实现真正无熔化、超精密和无损伤的切割作业。
采用微激光装置进行加工能够达到何种质量,这还要取决于加工材料、加工深度、镂空外形、切割效率和光源等,因此无法实现普及化。Mittweida大学项目负责人Robby Ebert列举了通常只有在某些特定材料,如钛,所能达到的钻孔和厚度为30μm的激光钻孔:“我们已经为一个客户实现了直径为27±1μm的钻孔加工。”
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