氮化硅(Si₃N₄)是一种非常坚硬、耐高温和化学稳定的陶瓷材料,广泛应用于高温环境中的机械零件、刀具和半导体工业中。氮化硅具有优异的物理和化学性质,使其在工程领域中备受青睐。然而,由于其高硬度和脆性,传统的加工方法往往会导致较大的切削力和热应力,可能会损伤工件或导致工件失效。在这种情况下,飞秒激光技术成为了一种备受关注的氮化硅加工方法。飞秒激光切割和打孔是一种高精度、低热影响的加工方法,适用于氮化硅等高硬度材料。这种方法利用飞秒激光器产生的极短脉冲激光束,使得材料在极短的时间内被加热至高温,从而实现切割或打孔。飞秒激光是指时域脉冲宽度在飞秒(10-15秒)量级的激光,在时间分辨率上属于超快激光(ultra-fast laser)。上海高精度飞秒激光相机模组镜头切割器

飞秒激光加工应用于金属掩模板加工:新加坡南洋科技大学VenkatakrishnanK等人利用飞秒激光直写方法制作了以金属薄膜为吸收层、石英为基底的金属掩模板,并将前入射与后入射两种方案做了比较,发现采用前入射的方法能够得到更小的特征尺寸和好的边缘质量。并且利用飞秒激光超衍射极限加工有效地修补了金属镉掩模板的缺陷,修复的线宽达到小雨100nm的精度。目前构建的飞秒激光修正光掩模板工具已在IBM的伯林顿、福蒙特州的掩模制作设备中运行。这对微电子技术的发展将具有重要意义。上海高精度飞秒激光相机模组镜头切割器飞秒激光钻孔尤其擅长加工Ø0.2以下的微孔。

飞秒激光技术在3C产业中的应用。飞秒激光作为超短脉冲激光的典型,具有超短脉宽、超高峰值功率的特点,其加工对象广,尤其适合加工蓝宝石、玻璃、陶瓷等脆性材料和热敏性材料,因此适合于电子产业微细加工行业应用。主要原因是从去年开始的指纹识别模组在手机上的应用带动了飞秒激光设备的采购。指纹模组涉及到激光加工的环节有:①晶圆划片、②芯片切割、③盖板切割、④FPC软板外形切割钻孔、⑤激光打标等。其中主要是蓝宝石/玻璃盖板和IC芯片的加工。苹果6从2015年开始正式使用指纹识别同时带动了一批国产品牌的普及,目前指纹识别渗透率不足50%,因此用于加工指纹识别模组的激光机仍有较大发展空间。同时,激光机还可以应用于PCB钻孔、晶圆划片切割等,应用领域在不断拓宽。尤其是随着未来手机中蓝宝石和陶瓷等高附加值脆性材料的应用,激光加工设备将成为3C自动化设备中重要的组成部分。我们认为在3C自动化加工设备领域,飞秒激光未来或将扮演重要而深刻的角色。
所谓飞秒激光钻孔,即使用频率非常高的激光对材料进行钻孔,飞秒是时间单位,1飞秒等于一千万亿分之一秒,相对于传统激光加工设备,飞秒激光由于脉冲时间极短,被加工物体不会被加热,特别适合加工30微米以下的高精度小孔。对于飞秒激光而言,脉冲作用时间已经实际小于1ps,电子没有足够的时间将能量传递给晶格。从而在材料表面生成众多等离子体,能量伴随着材料的去除而消散,因此出现强烈的烧蚀效果。用飞秒激光进行加工,激光脉冲能量极快地注入很小的作用区域,瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化,从根本上改变了激光与物质相互作用机制。有别于连续波激光,飞秒激光属于脉冲激光,因次会使用中心波长来描述它的激光光频率。

随着科技的不断进步和市场需求的变化,飞秒激光切割机在半导体行业中的应用将更加广。未来,飞秒激光切割机将朝着更高精度、更高效率、更环保的方向发展。同时,随着人工智能和机器人技术的发展,飞秒激光切割机将实现更高程度的智能化和自动化,提高生产效率和产品质量。此外,飞秒激光切割技术还有望应用于更广的领域,为人类社会的发展做出更大的贡献。总之,飞秒激光切割机作为一种先进的精密加工技术,在半导体行业中发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断进步和应用领域的拓展,我们有理由相信飞秒激光切割机将为人类带来更加美好的未来。飞秒激光切割采用飞秒激光器,超短脉冲加工几乎无热传导,适用于任意有机无机材料的高速切割与钻孔。上海高精度飞秒激光相机模组镜头切割器
利用飞秒激光在合适的工艺参数下能加工出重铸层和微裂纹极少的高质量微孔。上海高精度飞秒激光相机模组镜头切割器
目前用于眼科屈光诊疗的全飞秒激光应该是飞秒技术在医疗中应用的成熟的设备之一。还有扩张器、内窥镜和导管等的加工等等。还有在医学诊疗方面,与长脉冲激光相比,飞秒激光能量高度集中,作用期间几乎没有热量传输效应,因此也不会引起周围环境温度的上升,这在激光手术医疗应用方面非常重要。数度的温度上升一方面会在瞬间变成压力波传到神经细胞产生痛感,另一方面可能会对生物体组织造成致命伤害。因此,飞秒激光可以实现无痛和无损伤的安全诊疗。上海高精度飞秒激光相机模组镜头切割器