飞秒激光超精密蚀刻

通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精度为1~0.1?;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，目前的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。b.精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高1~2个等级。激光超精密打孔是将光斑直径缩小到微米级，从而获得高的激光功率密度，几乎可以在任何材料实行激光打孔。飞秒激光超精密蚀刻

高精度、高效率高精度与高效率是超精密加工永恒的主题。总的来说，固着磨粒加工不断追求着游离磨粒的加工精度，而游离磨粒加工不断追求的是固着磨粒加工的效率。当前超精密加技术如CMP、EEM等虽能获得极高的表面质量和表面完整性，但以失去加工效率为保证。超精密切削、磨削技术虽然加工效率高，但无法获得如CMP、EEM的加工精度。探索能兼顾效率与精度的加工方法，成为超精密加工领域研究人员的目标。半固着磨粒加工方法的出现即体现了这一趋势。另一方面表现为电解磁力研磨、磁流变磨料流加工等复合加工方法的诞生。日本技术超精密阵列遮罩板不改变基材成分的激光超精密加工应用有激光淬火(相变硬化)、激光清洗、激光冲击硬化和激光极化等。

随着电子和半导体产业的快速发展和生物、医疗产业等对超精密的需求，越来越需要能够加工数微米大小目标物的超精密加工技术。激光微加工是指利用激光束的高能量，在不对要加工的材料造成热损伤的情况下，通过瞬间熔融和蒸发材料，以数微米至数纳米颗粒的大小对材料进行切割、钻孔等加工。通常，微加工使用皮秒或纳秒激光和超短脉冲激光，其波长非常短或脉冲宽度非常短。超短脉冲激光，包括Excimer激光，广泛应用于眼科、玻璃和塑料的精密加工、精密零件的制造、地球科学和天体研究以及光谱和FBG工艺。据悉，用于微细加工的大部分激光都具有极高的脉冲能量和尖头输出功率和能量密度，因此无法通过光缆传输激光-光束，而且与能够稳定传输激光-光束的镜片、镜片等光学装置一起精密处理要加工材料的技术也很重要。微加工技术广泛应用于超精密零件的加工、半导体领域和医疗、生物领域等，主要应用于玻璃切割、Ceramic切割或钻孔以及半导体晶片切割。微泰利用飞秒激光钻削技术可加工HoleSizeMIN5微米微孔，孔间距可加工到3微米，用于MLCC叠层吸膜板，吸膜板MAX可加工80万微孔。可加工各种形状的孔，同一位置内加工不规则的孔，可进行不规则的混合孔

刀片/刀具/（BLADE/CUTTER/KNIFE）微泰生产和供应用于MLCC的各种工业刀具，包括垂直刀片、刀轮刀具、修剪刀片和镜头刀具。我们拥有制造刀片的自主技术，并拥有使用飞秒激光的切割机边缘校正技术，飞秒激光抛光技术，实现了无比锋利和提高使用寿命。刀锋（刀刃）的无凹痕、无缺陷的边缘。通过自动化检测设备进行管理，并以很高水平的光照度和直度进行管理。应用MLCC切割，相机模块+垂直刀片，刀轮切割器，镜头浇注口修整刀片、透镜切割器。特别是塑料镜头浇注口切割刀片占韩国市场90%以上。激光超精密加工的对象范围很宽，包括几乎所有的金属材料和非金属材料，适于材料的打孔、焊接、表面改性等。

美国是早期研制开发超精密加工技术的国家。早在1962年，美国就开发出以单点金刚石车刀镜面切削铝合金和无氧铜的超精密半球车床，其主轴回转精度为 0.125µm，加工直径为Ø100mm的半球，尺寸精度为±0.6µm，粗糙度为Ra0.025µm。1984年又研制成功大型光学金刚石车床，可加工重1350kg，Ø1625mm的大型零件，工件的圆度和平面度达0.025µm，表面粗糙度为Ra0.042µm。在该机床上采用多项新技术，如多光路激光测量反馈控制，用静电电容测微仪测量工件变形，32位机的CNC系统，用摩擦式驱动进给和热交换器控制温度等。美国利用自己已有的成熟单元技术，只用两周的时间便组装成了一台小型的超精密加工车床(BODTM型)，用刀尖半径为5～10nm的单晶金刚石刀具，实现切削厚度为1nm (纳米)的加工。尽管如此，美国还是继续把微米级和纳米级的加工技术作为国家的关键技术之一，这足以说明美国对这一技术的重视。从加工周期来看，激光超精密加工操作简单，切缝宽度方便调控，可立即进行高速雕刻和切割、加工速度快。自动化超精密异形孔

由于材料范围广且精度高，超精度加工技术普遍会应用在航太业、医疗器材、太阳能板零件等。飞秒激光超精密蚀刻

现有物理打磨技术,接触式加工,磨损基石，需要切削油,加工后需要清洗，异形件打磨和局部打磨有难度。纳秒激光打磨有以下问题：产生细微裂纹，熔化-再凝固产生热变形，表面物性发生变化，周围会产生多个颗粒。飞秒激光打磨：改善现有打磨技术的问题-热影响极小，可以局部打磨，异形件打磨，不需要化学药剂-细微裂纹极少化表面物理特性变化少，在不改变物性值的情况下，提高表面粗糙度。高功率激光打磨：测量高度→获取高度数据→转换成面数据→去除表面凸起中等功率，利用中等功率激光可以刻画低功率时具有，清洗效果；抛光效果（也有去除微孔边缘毛刺的效果）抛光后，[AOI（自动光学检查）]对孔不良进行检测（手动或自动）（光学相机扫描仪）材料的边缘测量和修正材料位置误差。非常适合异形件打磨、抛光。局部打磨抛光。飞秒激光超精密蚀刻