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激光加工的具體應用

文章出處:xoadmin 人氣:發表時間:2018-02-26 16:08

激光加工的具體應用


  激光加工設備是光機電一體化產品。行業上游主要為機床行業、光學材料行業、機械材料行業、工業電腦行業、電子元器件行業等,行業下游主要為電子產品制造行業、汽車制造業、航空船舶、金屬加工業、精密儀品行業、建材行業、紡織服裝業、印刷包裝業等。在這眾多的行業發展中,激光加工目前主流應用于:手機產業、SMT行業、PCB行業、新能源行業、塑膠行業、汽車行業等。

  激光加工的具體應用:

  一、在服裝行業的應用因為激光加工工藝具有自動化程度高、加工精確高、速度快、效率高、操作簡單方便等特點,適應了國際服裝生產技術潮流所以激光加工技術以及設備正在以驚人的速度在服裝行業內得到推廣和普及。

  1、激光切割應用

  激光切割過程中,不會使布料變形或起皺,激光切割尺寸精度高,激光切割形狀可隨著圖稿進行任意更改,增加了設計的實用性和創造性。另外,激光切割技術是用"激光刀"代替金屬刀,激光切割任何面料,能瞬間將切口熔化并凝固,縫隙小、精確度高達到自動"鎖邊"的功能。傳統工藝用刀模切割或熱加工,切口易脫絲、發黃、發硬。

  2、激光雕刻應用

  激光雕刻是利用軟件技術,按設計圖稿輸入數據進行自動雕刻。激光雕刻是激光加工技術在服裝行業中運用最成熟、最廣泛的技 術,能雕刻任何復雜圖形標志,還可以進行射穿的鏤空雕刻和表面雕刻,從而雕刻出深淺不一、質感不同、具有層次感和過渡顏色效果的各種圖案。

  3、激光打標應用

  激光打標具有打標精度高、速度快、標記清晰等特點。激光打標兼容了激光切割、雕刻技術的各種優點,可以在各種材料上進行精密加工,還可以加工尺寸小且復雜的圖案,激光標記具有永不磨損的防偽性能。

  激光加工在電子行業應用

  二、在電子工業中的應用

  激光加工技術屬于非接觸性加工方式,所以不產生機械擠壓或機械應力,特別符合電子行業的加工要求。另外,還由于激光加工技術的高效率、無污染、高精度、熱影響區小,因此在電子工業中得到廣泛應用。

  1、激光劃片

  激光劃技術是生產集成電路的關鍵技術,其劃線細、精度高(線寬為15-25μm,槽深5-200μm)、加工速度快(可達200mm/s),成品率達 99.5%以上。集成電路生產過程中,在一塊基片上要制備上千個電路,在封裝前要把它們分割成單個管芯。傳統的方法是用金剛石砂輪切割,硅片表面因受機械力而產生輻射狀裂紋。用激光劃線技術進行劃片,把激光束聚焦在硅片表面,產生高溫使材料汽化而形成溝槽。

  通過調節脈沖重疊量可精確控制刻槽深度,使硅片很容易沿溝槽整齊斷開,也可進行多次割劃而直接切開。由于激光被聚焦成極小的光斑,熱影響區極小,切劃50μm深的溝槽時,在溝槽邊25μm的地方溫升不會影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工,硅片不會受機械力而產生裂紋。因此可以達到提高硅片利用率、成品率高和切割質量好的目的。還可用于單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的劃片以及硅、鍺、砷化稼和其他半導體襯底材料的劃片與切割。

  2、激光微調

  激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調,精度可達0.01%一0.002%,比傳統方法的精度和效率高,成本低。集成電路、傳感器中的電阻是一層電阻薄膜,制造誤差達上15一20%,只有對之進行修正,才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑,能量集中,加工時對鄰近的元件熱影響極小,不產生污染,又易于用計算機控制,因此可以滿足快速微調電阻使之達到精確的預定值的目的。

  加工時將激光束聚焦在電阻薄膜上,將物質汽化。微調時首先對電阻進行測量,把數據傳送給計算機,計算機根據預先設計好的修調方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻,直至阻值達到設定值,同樣可以用激光技術進行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調。優越的定位精度,使激光微調系統在小型化精密線形組合信號器件方面提高了產量和電路功能。

  3、激光打標

  激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標有雕刻和掩模成像兩種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表面而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標系統。

  激光束經二維光學掃描振鏡反射后經平場光學鏡頭聚焦到工件表面,在計算機控制下按設定的軌跡使材料汽化,可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,激光標記是永久性的,不易磨損,這對產品的防偽有特殊的意義。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。紫外波段激光技術發展很快,由于材料在紫外波激光作用下發生電子能帶躍遷,打破或削弱分子間的結合鍵,從而實現剝蝕加工,加工邊緣十分齊整,因此在激光標記技術中異軍突起,尤其受到微電子行業的重視。

  在工業化時代,世界各國均以制造出大型機器而自豪;在信息化時代,各先進工業國家,均致力于微觀物質的研究,并制造越來越小的機械;而進入納米科技時代,為了適應國防、航空航天、醫學和生物工程等方面的發展,微加工是當今制造業最為活躍的研究方向之一,微機械技術的發展水平已經成為一個國家綜合實力的衡量標準之一。激光微加工技術在微加工技術中越來越顯示出其獨特的優越性,具有廣闊的發展前景,我國必須開發具有自主知識產權的激光微制造技術,才能在未來的高科技領域占有一席之地。

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