【激光打孔】常用激光微加工技術(shù)

時間：2021-06-30作者：北京華諾恒宇光能科技有限公司瀏覽：432

常用激光微加工技術(shù)

激光微加工技術(shù)具有非接觸、有選擇性加工、熱影響區(qū)域小、高精度與高重復(fù)率、高的零件尺寸與形狀的加工柔性等優(yōu)點。實際上，激光微加工技術(shù)較大的特點是“直寫”加工，簡化了工藝，實現(xiàn)了微型機械的快速成型制造。此外，該方法沒有諸如腐蝕等方法帶來的環(huán)境污染問題，可謂“綠色制造”。在微機械制造中采用的激光微加工技術(shù)有兩類：

1) 材料去除微加工技術(shù)，如激光直寫微加工、激光LIGA 等；

2) 材料堆積微加工技術(shù)，如激光微細(xì)立體光刻、激光輔助沉積、激光選區(qū)燒結(jié)等。

2.1 激光直寫技術(shù)

準(zhǔn)分子激光波長短、聚焦光斑直徑小、功率密度高，非常適合于微加工和半導(dǎo)體材料加工。在準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)中，大多采用掩膜投影加工，也可以不用掩膜，直接利用聚焦光斑刻蝕工件，將準(zhǔn)分子激光技術(shù)與數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，綜合激光光束掃描與X-Y 工作臺的相對運動以及Z 方向的微進給，可以直接在基體材料上掃描刻寫出微細(xì)圖形，或加工出三維微細(xì)結(jié)構(gòu)。目前采用準(zhǔn)分子激光直寫方式可加工出線寬為數(shù)微米的高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)。另外，利用準(zhǔn)分子激光采取類似快速成型(RP)制造技術(shù)，采用逐層掃描的方式進行三維微加工的研究也已**較好結(jié)果。

2.2 激光LIGA 技術(shù)

它采用準(zhǔn)分子激光深層刻蝕代替載射線光刻，從而避開了高精密的載射線掩膜制作、套刻對準(zhǔn)等技術(shù)難題，同時激光光源的經(jīng)濟性和使用的廣泛性大大**同步輻射載光源，從而大大降低 LIGA 工藝的制造成本，使LIGA技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。盡管激光LIGA 技術(shù)在加工微構(gòu)件高徑比方面比載射線差，但對于一般的微構(gòu)件加工完全可以接受。此外，激光LIGA 工藝不像載射線光刻需要化學(xué)腐蝕顯影，而是“直寫”刻蝕，不存在化學(xué)腐蝕的橫向浸潤腐蝕影響，因而加工邊緣陡直，精度高，光刻性能**同步載射線光刻。

2.3 激光微立體光刻(mSL)技術(shù)

它是立體光刻(SLA)工藝這一**的快速成型技術(shù)應(yīng)用到微制造領(lǐng)域中衍生出來的一種加工技術(shù)，因其加工的高精度與微型化，故稱為微立體光刻(Microstere-olithography 或mSL)。同其他微加工技術(shù)相比，微立體光刻技術(shù)較大的特點是不受微型器件或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形狀的限制，可以加工包含自由曲面在內(nèi)的任意三維結(jié)構(gòu)，并且可以將不同的微部件一次成型，省去微裝配環(huán)節(jié)，如圖2所示。此外，該技術(shù)還有加工時間短、成本低、加工過程自動化等優(yōu)點，為微機械批量化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。該技術(shù)的局限性在于兩方面：

 精度較低，目前基于快速成型的微加工技術(shù)的較高水平方向的精度在1mm 左右，而垂直方向大約為3mm，顯然這一精度無法同基于集成電路的硅微加工工藝相比。


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