激光是作为继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。激光是指原子受激辐射产生的光,具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的特性。激光的良好性能使其在工业、通信、医学、等领域具备较高的应用高价值。飞秒激光精细微加工领域技术门槛高,涉足企业不多,公司竞争力强劲。激光行业中宏观加工市场规模较大,参与竞争的企业数量较多。激光精细微加工领域技术门槛较高,起步较晚,参与竞争的企业数量较少。飞秒激光微加工是通过高光子能量或者高峰值功率和物质发生相互作用,可以在很短的时间内将物质的分子健直接破坏从而改变局部材料的特性而实现加工目的。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。韩国技术飞秒激光超细孔

飞秒激光技术在航空发动机制造上的应用:长久以来,我国发动机制造技术始终是制约航空航天事业发展的瓶颈,产品的质量不过关来自两方面:一是材料技术;二是材料加工技术。飞秒激光钻孔恰恰解决了这个难题!在航空航天领域,燃气涡轮是发动机的三大关键部件之一,其性能直接决定了发动机的好坏。然而航空发动机的涡轮叶片工作温度至少为1400摄氏度,因此必须对高温部件,尤其是叶片必须使用精确的冷却技术。叶片冷却一般通过大量不同直径的气膜孔来实现,孔径约为100~700微米,且空间分布复杂,多为斜孔,角度为15°到90°不等,为了提高冷却效率,开孔形状往往成扇形或者矩形,这给加工带来极大的难度。目前主流的方法是高速电火花,但工具电极制造极为困难,加工好的部件易磨损,加工速度慢,排除孔内的加工屑比较困难,不易散热,根本不适合大批量生产。此外,现代发动机叶片表面通常要覆盖一层热障涂层、一般是陶瓷材料,采用传统电火花无法加工,是未来先进发动机制造的关键技术。随着未来发动机叶片材料逐渐走向非金属化,电火花加工更不靠谱,而飞秒激光加工具有材料适应广、定位精度高、无机械变形、无直接接触等各种优点,非常适合加工微型孔。半导体飞秒激光蚀刻指纹模组涉及到飞秒激光加工的环节有:晶圆划片、芯片切割、盖板切割、FPC软板外形切割钻孔等。

与传统的切割方法相比,飞秒激光切割机具有以下优势:1.精度高:飞秒激光切割技术能够实现微米级切割精度,满足高精度电子设备的制造要求。2.速度快:飞秒激光切割技术的切割速度比传统方法快得多,能够提高生产效率。3.无接触:飞秒激光切割技术无需物理接触,避免了对材料的损伤和变形。4.无热影响区:飞秒激光切割技术产生的热量极少,不会对材料造成热影响区,保证了产品的质量。5.环保:飞秒激光切割技术不需要使用化学试剂或产生有害物质,符合环保要求。
飞秒激光技术目前仍然是一项世界前沿科技。虽然在各个领域已经发挥了各种重要的作用,但我们对它的探索与发展仍然不能停歇。虽然飞秒激光钻孔技术拥有如此神奇的魔力,但其开发难度也是非常大的,特别是进行系统集成化、技术工程化的努力遭遇了各种困难,输出功率也有限制。此外,如何能形成一套完整的微孔加工工业也是世界性难题,但通过我国科学家的努力,不但实现了该系统的实用化和集成化,还发明出了螺旋加工工艺,可以私人订制不同形状的微孔,可以说是达到了国际认可的水平。对于飞秒激光而言,脉冲作用时间已经实际小于1 ps,电子没有足够的时间将能量传递给晶格。

能量在时间上高度集中:脉冲极短,即使单个脉冲能量不高,其瞬时峰值功率也可轻易达到太瓦(10¹² 瓦)甚至拍瓦(10¹⁵ 瓦)级别,足以击穿任何材料。“冷加工”机制:能量在极短时间内注入,远快于热量向周围材料扩散的时间(通常为皮秒量级)。材料被直接电离成等离子体并瞬间消散,几乎不产生热影响区,避免了熔化、微裂纹和形变。非线性吸收:其极高的光强使得材料同时吸收多个光子,才能发生电离。这种效应具有明确的功率阈值,只在焦点中心极小的体积内发生,实现了突破衍射极限的纳米级精度。宽光谱:超短脉冲意味着极宽的频率带宽,可用于产生超连续谱(白光激光)和精密光谱测量。由于能量沉积时间极短,因此飞秒激光可以在没有热效应的情况下进行加工。微米级飞秒激光MLCC轮刀
飞秒,是一种时间单位,等于10-15秒,即1/1,000,000,000,000,000秒。韩国技术飞秒激光超细孔
飞秒激光切割机利用超短脉冲激光束对材料进行精确切割。这种激光束具有极高的能量密度,能够在极短的时间内将材料熔化或蒸发,从而实现切割。与传统的切割方法相比,飞秒激光切割具有无接触、无变形、无热影响区等优点,能够保证电子设备的精度和质量。在电子设备制造中,飞秒激光切割机的应用非常广。例如,在手机制造中,飞秒激光切割机可以用于切割屏幕、电池等部件。这些部件需要极高的精度和稳定性,而飞秒激光切割技术能够满足这些要求。此外,飞秒激光切割机还可以用于制造电路板、太阳能电池板等电子元器件。这些元器件需要高精度的切割和焊接,而飞秒激光切割技术能够实现这些要求,提高生产效率和产品质量。韩国技术飞秒激光超细孔