飞秒激光新技术应用刚刚兴起,主要应用行业包括:半导体产业、太阳能产业(特别是薄膜技术)、平面显示产业、合金微铸造、精确孔径和电极结构加工、航空难材料加工、医疗设备等领域!在中国制造2025的大战略背景下,传统工业制造业面临深度转型,其中一个方向就是效率提升的同时转向附加值更高、技术壁垒更高的精密加工。而激光加工完全符合于这一主旨,激光器及激光加工设备已经在消费电子触摸屏模组生产、半导体晶圆划片等3C制造领域崭露头角,并在蓝宝石加工、曲面玻璃和陶瓷生产等领域展现出全新的应用前景。有别于连续波激光,飞秒激光属于脉冲激光,因次会使用中心波长来描述它的激光光频率。广东飞秒激光打孔

与传统激光加工方法相比,飞秒激光加工具有以下优点:高精度:飞秒激光器能够产生极短的脉冲,使得加工过程中的能量传输更加精确,因此可以实现非常精细的切割线条和小尺寸的孔径。低热影响:由于飞秒激光脉冲的极短时间尺度,加工过程中的热影响区域极小,几乎可以忽略不计。这样就可以避免氮化硅等材料发生热应力导致的裂纹或变形问题,保证加工质量。高加工效率:飞秒激光器的高能量密度使得加工速度相对较快,可以在短时间内完成复杂的切割和打孔任务。这提高了生产效率并降低了加工成本。适用性广:飞秒激光加工技术不仅适用于氮化硅,还可以用于其他高硬度、脆性或热敏感的材料,如玻璃、陶瓷和聚合物等。无需后加工:由于飞秒激光加工过程中几乎没有产生热影响区域,因此通常不需要进行额外的表面处理或后加工步骤,从而节省了时间和成本。广东飞秒激光打孔飞秒激光新技术应用主要应用行业包括:合金微铸造、精确孔径和电极结构加工、航空难材料加工、医疗等领域。

在氮化硅领域,飞秒激光技术已经被广泛应用于各种应用场景,包括微加工、光学元件制造、半导体加工等。例如,飞秒激光可以用于制作微型通孔、槽道、芯片切割等高精度加工任务。在光学领域,飞秒激光还可以用于制作具有复杂结构的光学器件,如光波导、光栅等。另外,在半导体工业中,飞秒激光也可以用于修复芯片表面缺陷、切割硅片等工艺。飞秒激光切割和打孔技术为氮化硅等高硬度材料的加工提供了一种高效、精密且无损伤的解决方案,有望在未来得到更广泛的应用。
飞秒激光是一种激光技术,其脉冲时间极短,一般在飞秒(即百万亿分之一秒)量级。这种极短的脉冲时间使得飞秒激光在材料加工领域具有独特的优势,尤其在对材料进行精细加工时表现突出。利用飞秒激光对碳化硅进行打孔和切割可以实现精密、高效的加工。由于飞秒激光的脉冲时间极短,它可以在几乎不引起热损伤的情况下加工材料,从而避免了碳化硅等难加工材料常见的裂纹和变形问题。同时,飞秒激光加工的高精度和高灵活性也使得它成为对碳化硅进行微细加工的理想选择。飞秒激光加工碳化硅的关键是选择合适的激光参数(例如激光功率、脉冲频率、聚焦方式等),以及适当的工艺控制(例如气体保护、加工速度等),以确保实现所需的加工质量和精度。此外,后续的表面处理也可能是必要的,以去除可能形成的氧化物或残留物,并使加工表面达到所需的光滑度和质量。秒激光用于加工时,其加工面会非常均匀平滑,毛刺较少甚至无毛刺,脉冲越短,越平滑均匀。

飞秒激光在诱导金属微结构加工应用方面和精细加工方面的其他应用如下:金属纳米颗粒加工自1993年HengleinA等人利用激光消融法制备金属纳米颗粒以来,许多研究小组制备出高纯度、力度分布均匀的金属纳米颗粒。LinkH等人进一步控制飞秒激光的能流密度和照射时间,将金属纳米棒完全融化为金属纳米点。与其他激光脉冲相比,飞秒激光改变的金属颗粒尺寸大小和特定形状,使金属纳米颗粒特别是贵金属(Au、Hg、Pt、Pd等)在催化、非线性光学、医用材料科学等领域具有广阔的应用前景。飞秒激光通过透镜聚焦激光可获得高激光强度,因此只能在焦点附近形成微结构。高精度飞秒激光钻孔
工业加工中常见的精密激光加工设备有激光切割、激光钻孔、激光打标、激光焊接、激光雕刻、3D激光打印等。广东飞秒激光打孔
激光打孔工艺可分为长脉冲(ms级)和短脉冲(ns、ps、fs级)激光工艺,注意脉冲宽度是个时间单位,不是长度单位,其中ps皮秒激光和fs飞秒激光也被行业内叫做超快激光。两种工艺相比各有优缺点,同样是气化材料加工小孔,前者因为其单个脉冲照射时间更长,能提供更多能量快速去除材料,相当于大刀阔斧效率高;后者能量细小峰值功率高,可瞬间气化微量材料,素有冷加工的美誉,相当于小刀精啄,几乎没有重熔层,表面质量更好,专业一点讲就是超快激光由于脉冲持续时间远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间,只需考虑电子吸收入射光子的激发和储能过程,加上高达TW(10^12W)级的峰值功率,能量在只有几个纳米厚度内迅速聚集,瞬间产生的超高电子温度值远超材料汽化温度,材料直接从固态转为气态,在表面形成高密度、超热、高压的等离子体状态,实现非热熔性加工。广东飞秒激光打孔