在激光的微加工領域,超短脈沖激光器技術所表現的優越性已經得到印證,深受到人們的喜愛。超短脈沖激光器運用冷燒蝕特性,對所要加工的材料幾乎沒有任何限制,這是傳統技術所未能實現的。
工業生產中,為了實現高效生產,需要達到約200m/s和更高的掃描速度。采用相控陣偏轉器可以滿足速度要求,能夠獲得超過500m/s的速度,但是目前這些系統仍處于研發階段,尚且不適合工業應用。
切割金屬箔如果利用傳統的激光器(諸如激光切割機等),就必須采用氣體噴嘴來吹出熔化物,需要專門的輪廓匹配的切割工具。工具方面有成本,用于熔化金屬的氣體流動還能夠引起金屬箔變形,相對較高的能量輸入也會使金屬箔彎曲,并且會在切割邊緣形成脊狀突起。這是在生產實踐過程中很要命的缺陷。
如果利用短脈沖激光器切割金屬箔,激光束多次經過切割路徑,逐漸作用于被切割的材料上。只需要將金屬箔吸附在穿孔的板上就足以固定金屬箔了。利用短脈沖激光切割的唯一限制就是工作區域較小、定位精度較低,這依賴于聚焦位置和掃描裝置的校準。
總之,超短脈沖激光器具有小而窄的聚焦點,可用于切割小于20μm的寬度。利用激光器切割芯片可以獲得高得多的封裝密度,使得它與傳統技術相比,有可能在每個晶圓上獲得大約兩倍數量的芯片,能夠獲得最高的加工精度。
未來,超短脈沖潛在的應用領域非常廣泛,從生物組織到材料堆棧和復合材料的加工,尤其是加工CFRP(碳纖維增強塑料)這種不容易處理的材料。
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