《激光蚀刻原理》课件.pptVIP

激光蚀刻原理激光蚀刻是一种先进的材料加工技术，利用激光束的能量来去除材料表面，从而在材料上形成精密的图案或文字。

课程目标理解激光蚀刻原理掌握激光蚀刻的基本概念，例如激光类型、加工原理等。掌握激光蚀刻工艺了解不同材料的激光蚀刻工艺流程，以及相关的参数设置。了解激光蚀刻的应用学习激光蚀刻在不同行业和领域中的应用实例。

什么是激光蚀刻激光蚀刻是一种利用激光束对材料表面进行雕刻的技术。激光束具有高能量密度和高精度，可以精确地去除材料表面上的物质，从而形成各种图案、文字、图形和形状。激光蚀刻技术的应用范围很广，可以应用于各种材料，如金属、塑料、玻璃、陶瓷等。该技术主要用于制造、电子、医疗、汽车、航空航天等领域。

激光的特性单色性激光的光波频率非常单一，也就是颜色非常纯净。方向性激光的光束非常集中，可以传播很远距离而不会发散。相干性激光的光波之间具有相同的频率和相位，可以产生稳定的光波。

激光的种类二氧化碳激光器二氧化碳激光器是工业中最常用的激光器类型之一，以其高功率和高效率而闻名。固体激光器固体激光器使用固体材料作为增益介质，可以产生高功率和高精度的激光束，适用于各种应用，例如激光切割、激光焊接和激光打标。半导体激光器半导体激光器是一种小型、低功率的激光器，主要用于光纤通信、激光扫描和激光打印等领域。

激光的基本原理1受激辐射原子受激后跃迁到高能级，再返回低能级时释放光子。2光放大光子与处于高能级的原子碰撞，使其跃迁回低能级，释放更多光子，实现光放大。3谐振腔光束在谐振腔内多次反射，不断增强光强度，形成激光。

激光的加工原理光束聚焦激光束通过聚焦镜汇聚成极细的光束，使能量集中在极小的区域。材料吸收被加工材料吸收激光能量，导致温度迅速升高。材料熔化材料的温度达到熔点，发生熔化或气化。物质去除熔化的材料被气化或被高压气体吹走，留下蚀刻的图案。

激光蚀刻的工艺流程1设计创建蚀刻图案2材料准备选择适合的材料3定位将材料放置在蚀刻区域4蚀刻使用激光束照射材料5清洗清除残留物

激光光斑的形状和尺寸激光光斑形状和尺寸是影响激光蚀刻效果的重要因素。一般来说，圆形光斑适用于对材料进行均匀的蚀刻，而矩形光斑则更适合对材料进行精细的雕刻。光斑尺寸的选择应根据材料的特性和蚀刻要求来确定。

激光功率的选择功率影响高功率切割速度快、切割深度大、材料表面粗糙度大低功率切割速度慢、切割深度小、材料表面粗糙度小

激光蚀刻速度100毫米/秒取决于材料和功率。5深层蚀刻速度降低。10浅层蚀刻速度加快。

激光蚀刻深度的控制激光功率与蚀刻深度成正比。随着功率的增加，蚀刻深度也会增加。

激光蚀刻的优势高精度激光蚀刻可以实现微米级精度，可以加工非常精细的图案。加工速度快激光蚀刻的速度比传统的机械加工速度快得多。加工灵活激光蚀刻可以加工各种形状和尺寸的材料，不受材料厚度的限制。

激光蚀刻的局限性材料限制激光蚀刻不适用于所有材料。例如，一些材料可能无法承受激光的高热，而另一些材料可能无法吸收激光能量，从而无法进行蚀刻。精度限制激光蚀刻的精度受限于激光束的尺寸和聚焦能力。对于一些精细的图案，可能无法实现所需精度。成本限制激光蚀刻设备的成本相对较高，因此对于一些小批量或低成本产品，激光蚀刻可能不具有经济效益。

激光蚀刻的应用领域工业例如，在电子产品、汽车零部件、航空航天等领域，激光蚀刻用于制作精密的标识、电路板、模具等。艺术艺术家用激光蚀刻在金属、玻璃、木材等材料上创作精美的艺术品，比如雕塑、装饰品等。医疗激光蚀刻在医疗器械的生产中发挥着重要作用，例如制作精密的手术器械、植入物等。日常生活激光蚀刻也被用于制作各种日常用品，比如手机壳、手表、珠宝等，为产品增添个性和艺术感。

金属激光蚀刻工艺1清洁去除金属表面油污、氧化层2聚焦将激光束聚焦到金属表面3蚀刻激光束与金属材料相互作用，去除材料4冷却防止金属材料因高温变形或熔化

塑料激光蚀刻工艺1材料选择选择合适的塑料材料,例如丙烯酸、聚碳酸酯、聚酯等。2表面处理清洁塑料表面，去除污垢和油脂。3激光参数设置根据塑料材料特性设置合适的激光功率、速度和光斑尺寸。4蚀刻过程使用激光束蚀刻塑料表面，形成所需的图案或文字。5后处理清洗蚀刻后的塑料表面，去除残留物。

玻璃激光蚀刻工艺材料准备选择合适的玻璃材料，例如光学玻璃、浮法玻璃或钢化玻璃。表面清洁清洁玻璃表面，去除油污、灰尘和其他杂质，以确保蚀刻效果。激光参数设置根据玻璃材质和图案要求，调整激光功率、扫描速度和光斑尺寸。蚀刻过程利用激光束照射玻璃表面，通过热量和光化学反应，在玻璃表面形成蚀刻图案。后处理清洗玻璃表面，去除残留的蚀刻物质，并进行必要的表面处理。

陶瓷激光蚀刻工艺1耐用性耐高温、耐腐蚀2精度图案精细、线条清晰3灵活可定制图案、形状多样

激光蚀刻的环境影响空气污染激光蚀刻过程会产生少量有害气体