短脉冲激光的应用浅析.ppt

在光电子行业的应用 手机面板的切割 目前，诺基亚、西门子、摩托罗拉等大手机厂商都在市场上相继推出了不锈钢按键面板的手机，具有按键亮度高、清晰等优点，深受用户喜爱。下图表示了利用光纤激光切割的手机按键面板。切割的手机面板曲线平滑、切面没有毛刺、不挂渣、而且切割速度快，完全符合应用要求。 电路网板（漏锡板）的切割 随着对线路要求的越高，线路板上各个零件的焊接要求也越来越高。漏锡板以前一般采用腐蚀的方法，但是这种方法精度不高，而且速度慢。因此现在越来越多的漏锡板都是利用激光来切割，市场前景很好。下图表示了利用光纤激光切割的漏锡板，最小缝宽度为100μm且切缝光滑、下底面没有挂渣、切缝均匀，完全符合应用要求。 要使激光技术形成产业化，必须有一个巨大的市场和有一批生产激光加工设备的产业群。在市场导向和政府的适当引导下，将会有更多的资本和公司投身到发展激光加工产业中来，努力扩大其应用，形成更大的市场，逐步进入滚雪球式的发展局面。 激光加工是光电子产业中市场稳健发展、前景非常看好的产业，它作为“先进制造技术”之一，已列入国家重点发展项目之中。它对传统产业的技术改造（汽车、造船、钢铁、轻工、医疗器械等）和新兴产业的发展（微电子、光通信、新材料、礼品工业等）将起着重大的促进作用。最近几年飞秒激光技术的发展非常迅猛，随着装置的小型化及操作性能的提高，在加工现场实现实用化也变得现实起来。从以上介绍的一些例子可以看出，飞秒激光具有的潜在能力有非常大的魅力。 展望 谢谢！ * * * * * * KrF准分子激光的波长为 248 nm，与石英透镜结合， 可达到0.3μm 的分辨率。用波长更短的ArF( 193 nm)准分子激光器， 可以达到0.13μm的分辨率。当VLSI线宽达到0.1μm时，波长 157nm的F2准分子激光将是首选 * * 激光微加工 激光微加工的概念 激光微加工的应用领域 飞秒激光微加工的优点 飞秒微加工的重要应用 光纤激光在精细加工中的应用 展望 微加工的概念 微加工的概念 Microfabrication 微细加工（结构，功能，性能） Micromachining 精细加工（尺寸精确，机械加工） 起源于半导体制造工艺 传统微加工技术多用于硅材料，并限于平面结构，由于这种基于传统光刻和各向异性腐蚀硅微机械，结晶学取向性限制了能获得的形状。 微加工作为微机械的关键技术 目前常用的工艺方法有：半导体IC加工工艺的硅微细加工，微细电火花精密加工，LIGA技术，微组装技术等等。 微加工几何尺寸的偏差比例（比传统的结构）大 一般传统加工偏差1%， MEMS加工尺寸偏差大于10％ 区别于传统的激光加工 激光微加工区别于传统得奖激光焊接、切割、打孔、表面改性等，包含范围非常广，能无限激发人的创造力。 微加工特点 激光功率小：mW～W量级； 功率密度高； 加工尺寸小，分辨率高； 脉冲、连续两种方式。 加工精度 衍射极限（横向分辨率约等于波长量级） Rayleigh长度（焦长） 激光微加工应用领域 激光微加工技术主要应用于以下三个重要领域： 微电子学（ME）——薄膜的局部沉积及去除，即激光修整、激光光刻、激光微机械加工，以及退火、局部掺杂及焊接等。 微机械学（MM）——在设备制造业、汽车以及航空精密制造业和各种微细加工业中可用激光进行切割、钻孔、打标、雕刻、划线、热渗透、焊接、硬化处理等。 微光学（MO）——利用诸如微压型、打磨抛光等激光表面处理来加工多种微型光学元件，也可通过诸如激光填充多孔玻璃，玻璃陶瓷的非晶化来改变组织结构，然后，通过调和外部机械力，再在软化阶段依靠等离子体辅助进行微成形来加工微光学元件。 激光在上述领域的应用推动了它在许多新兴的工程方面的应用，例如：信息、通讯、医药、微型机器人和其他一些集光、电、机械为一体的微型系统。 飞秒激光加工是一种高强度脉冲激光加工，具有如下优点： 飞秒激光加工的优点 无接触； 非真空条件（与X射线、电子束、离子束）； 深入体内（三维加工）； 作用区域小于衍射极限（多光子）。 飞秒激光微细加工应用 飞秒激光以其独特的超短持续时间和超强峰值功率正在打破以往传统的激光加工方法，开创了材料超精细、低损伤和空间3D加工和处理的新领域。该技术已在多个领域得到非常广泛应用。 在材料微细加工领域的应用 （a） （b） 德国汉诺威激光中心的B. N. Chichkov研究小组在真空靶室中放置100 mm厚的钢片，然后分别将能量为l mJ、宽度为3.3 ns和能量为120