激光作为上世纪发明的新型光源,具有方向性好、亮度高、单色性好、能量密度高等特点,已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗等领域。卫生、军事、文化、教育和科研。据统计,从高端光纤到普通条码扫描器,每年激光相关产品和服务的市场价值高达数万亿美元。中国激光产品主要用于工业加工,占据40%以上的市场空间。
激光加工是激光系统最常用的应用。主要技术有激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光打孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
激光加工设备是利用激光加工技术进行加工的关键技术装备之一、改造传统制造业。主要产品包括各类激光打标机、焊接机、切割机、划片机、雕刻机、热处理机、三维成型机、加弹机等,已进入或正在进入各个工业领域。
激光加工技术的具体应用:
1.在服装行业的应用
由于激光加工技术具有自动化程度高、加工精度高、速度快、效率高、操作简单方便等特点,适合国际服装生产的趋势因此,激光加工技术和设备正在服装行业以惊人的速度推广和普及。
1、激光切割应用
在激光切割过程中,织物不会变形或起皱。激光切割尺寸精度高,激光切割形状可随艺术品任意变化,增加了设计的实用性和效率。创造力。此外,激光切割技术使用“激光刀”代替金属刀。激光切割任何织物都能瞬间熔化并固化切口,间隙小,精度高,达到自动“锁紧”的功能。传统工艺采用模切或热加工,切口容易掉线、发黄、变硬。
2、激光雕刻的应用
激光雕刻是利用软件技术,根据设计图自动雕刻数据。激光雕刻是服装行业最成熟、应用最广泛的激光加工技术。它可以雕刻任何复杂的图形标志,也可以进行镂空雕刻和表面雕刻,从而雕刻出不同深度、纹理和层次。用于感觉和过渡颜色效果的各种图案。
3、激光打标应用
激光打标具有打标精度高、速度快、打标清晰等特点。激光打标兼容激光切割和雕刻技术的各种优点。它可以在各种材料上进行精密加工,也可以加工小而复杂的图案。激光打标具有永不磨损的防伪特性。
二、在电子行业的应用
激光加工技术是一种非接触式加工方法,因此不会产生机械挤压或机械应力,特别符合电子行业的加工要求。此外,由于激光加工技术效率高、无污染、精度高、热影响区小等特点,在电子行业得到广泛应用。
1、激光划片
激光划片技术是集成电路生产的关键技术。划线细,精度高(线宽15-25μm,槽深5-μm),加工速度快(可达/s),良率达99、5%以上。在集成电路的生产中,数千条电路被准备在一块基板上,并在封装前被分成单独的裸片。传统的方法是用金刚石砂轮进行切割,由于机械力的作用,硅片表面会产生径向裂纹。划线采用激光划线技术,激光束聚焦在硅片表面,产生高温,使材料汽化,形成凹槽。通过调整脉冲重叠量,可以精确控制凹槽深度,使硅片沿凹槽轻松整齐地破碎,也可以多次切割直接切割。由于激光聚焦在一个极小的光斑上,因此热影响区极小。在刻划深度为50μm的沟槽时,25μm沟槽边缘的温升不会影响有源器件的性能。激光划片是一种非接触式工艺,硅片不会因机械力而开裂。因此,可以达到提高硅片利用率、高良率和良好切割质量的目的。还可用于单晶硅、多晶硅和非晶硅太阳能电池的切割,以及硅、锗、砷化镓等半导体衬底材料的切割和切割。
2、激光修整
激光修整技术可自动精确修整指定电阻,精度可达0、01%-0、%,在精度和效率上均高于传统方法,成本低。集成电路和传感器中的电阻是一层电阻膜,制造误差为15-20%。只有纠正它,才能提高那些高精度器件的良率。激光可聚焦成小光斑,能量集中,加工过程中对相邻元件的热影响极小,无污染,易于电脑控制,可达到快速微调电阻的目的,达到精确预定值。在加工过程中,激光束聚焦在电阻膜上以蒸发材料。微调时,首先测量电阻并将数据发送到计算机。计算机指示光束定位器使激光按照预先设计的修整方法按照一定的路径切割电阻,直到电阻值达到设定值。激光技术也可用于切屑。形状电容器的电容校正和混合集成电路的微调。优越的定位精度使激光微调系统在小型化精密线性组合信号器件中提高良率和电路功能。
3、激光打标
激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表面材料汽化或改变颜色,从而留下永久性标记的一种打标。方法。激光打标有两种方式:雕刻和掩模成像:掩模打标使用激光将模板图案成像到工件表面并烧蚀标记。雕刻打标是一种高速全功能打标系统。激光束经二维光学扫描振镜反射后,通过平场光学透镜聚焦在工件表面。在计算机的控制下,材料按照设定的轨迹汽化,可以打印出各种字符、符号和图案。到微米级别,激光打标是永久性的,不易磨损,对产品的防伪有着特殊的意义。它已广泛用于标记电子元件和集成电路,以及标记印刷电路板。紫外波段激光技术发展迅速。由于材料在紫外波激光作用下发生电子能带跃迁,分子间的键合键断裂或减弱,从而实现烧蚀加工,加工边缘非常整齐。因此,它在激光打标技术中崭露头角,尤其受到微电子行业的关注。