在激光的微加工領(lǐng)域,超短脈沖激光器技術(shù)所表現(xiàn)的優(yōu)越性已經(jīng)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(tǒng)技術(shù)所未能實現(xiàn)的。
工業(yè)生產(chǎn)中,為了實現(xiàn)高效生產(chǎn),需要達(dá)到約200m/s和更高的掃描速度。采用相控陣偏轉(zhuǎn)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(tǒng)仍處于研發(fā)階段,尚且不適合工業(yè)應(yīng)用。
切割金屬箔如果利用傳統(tǒng)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?fàn)钔黄?。這是在生產(chǎn)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(jīng)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(qū)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(zhǔn)。
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(tǒng)技術(shù)相比,有可能在每個晶圓上獲得大約兩倍數(shù)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(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,從生物組織到材料堆棧和復(fù)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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