北京半导体飞秒激光研磨

激光打孔工艺可分为长脉冲（ms级）和短脉冲（ns、ps、fs级）激光工艺，注意脉冲宽度是个时间单位，不是长度单位，其中ps皮秒激光和fs飞秒激光也被行业内叫做超快激光。两种工艺相比各有优缺点，同样是气化材料加工小孔，前者因为其单个脉冲照射时间更长，能提供更多能量快速去除材料，相当于大刀阔斧效率高；后者能量细小峰值功率高，可瞬间气化微量材料，素有冷加工的美誉，相当于小刀精啄，几乎没有重熔层，表面质量更好，专业一点讲就是超快激光由于脉冲持续时间远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间，只需考虑电子吸收入射光子的激发和储能过程，加上高达TW（10^12W）级的峰值功率，能量在只有几个纳米厚度内迅速聚集，瞬间产生的超高电子温度值远超材料汽化温度，材料直接从固态转为气态，在表面形成高密度、超热、高压的等离子体状态，实现非热熔性加工。飞秒激光脉冲与材料相互作用时间在一个非常短的时间（飞秒量级），因此可以实现材料的冷加工。北京半导体飞秒激光研磨

基于能量高度集中、热影响区小、无飞溅无熔渣、不需特殊的气体环境、无后续工艺、双光子聚合加工精度可达0.7um等优势，飞秒激光在诱导金属微结构加工应用方面和精细加工方面都取得了很大的进展。1.孔加工在1mm厚的不锈钢薄片上，飞秒激光进行了具有深孔边缘清晰、表面干净等特点的纳米级深孔加工；在金属薄膜上，钛宝石飞秒激光加工制备出了微纳米级阵列孔，孔径至小达2.5um，孔直径在2.5~10um间可调，至小间距可达10um，很容易实现10-50um间距调整。2.金属材料表面改性1999年德国汉诺威激光中心Noltes等人报道了结合钛宝石飞秒激光三倍频光（260nm）和SNOM（扫描进场光学显微镜）在金属镉层制出了线宽200nm的凹槽。为以后的无孔径近场扫描光学显微镜（ANSOM）取代SNOM奠定了基础，获得了高达70nm的空间分辨率，开拓了远场技术在纳米范围下的物理化学特性以及运输机制的研究。自动化飞秒激光COF Bonding Tool飞秒激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。

飞秒激光在模具制造和加工领域中具有广泛的应用。飞秒激光是一种极短脉冲的激光，其脉冲宽度通常在飞秒（即百万亿分之一秒）级别。这种特殊的激光特性使得它在刻蚀和加工方面具有很多优势，特别是在需要高精度和微观结构的应用中。在模具制造中，飞秒激光可以用来进行微细图案的刻蚀，以实现模具表面的精细加工。飞秒激光刻蚀可以用于：微纳米结构的制备：飞秒激光能够在模具表面刻蚀出微观甚至纳米级别的结构，这些结构可以用于制备微透镜阵列、微流体器件、微型反应器等。光学模具加工：飞秒激光可用于加工光学模具表面，以创建具有复杂形状和微观结构的光学元件，如透镜、光栅等。3.模具表面改性：飞秒激光可以通过表面改性来改善模具的性能，例如提高表面硬度、改善耐磨性等。4.模具修复：当模具表面出现缺陷或磨损时，飞秒激光也可以用于局部修复，从而延长模具的使用寿命。

与传统激光加工方法相比，飞秒激光加工具有以下优点：高精度：飞秒激光器能够产生极短的脉冲，使得加工过程中的能量传输更加精确，因此可以实现非常精细的切割线条和小尺寸的孔径。低热影响：由于飞秒激光脉冲的极短时间尺度，加工过程中的热影响区域极小，几乎可以忽略不计。这样就可以避免氮化硅等材料发生热应力导致的裂纹或变形问题，保证加工质量。高加工效率：飞秒激光器的高能量密度使得加工速度相对较快，可以在短时间内完成复杂的切割和打孔任务。这提高了生产效率并降低了加工成本。适用性广：飞秒激光加工技术不仅适用于氮化硅，还可以用于其他高硬度、脆性或热敏感的材料，如玻璃、陶瓷和聚合物等。无需后加工：由于飞秒激光加工过程中几乎没有产生热影响区域，因此通常不需要进行额外的表面处理或后加工步骤，从而节省了时间和成本。飞秒激光切割可针对柔性PI、PET扥材料切割、刻蚀。

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。飞秒激光切割可直接对玻璃、硅片、不锈钢等材料做激光划线、刻槽、刻蚀等处理，至小线宽小于10微米。北京工业飞秒激光小孔

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。北京半导体飞秒激光研磨

光电器件是现代通信和照明领域的重要组成部分，其制造过程中需要对各种微小的光学元件进行精确加工。飞秒激光切割机可以用于制造各种光电器件，如激光器、LED灯等。这些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。随着纳米技术的不断发展，纳米级别的材料和器件逐渐成为研究的热点。飞秒激光切割机可以用于制造各种纳米级别的材料和器件，如纳米线、纳米颗粒等。这些材料和器件具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于能源、医疗、环保等领域。北京半导体飞秒激光研磨