詳細介紹激光微加工技術的不同加工方式

脈沖激光技術的發展使得在微型設備（例如醫療設備）上使用微加工成為可能，并且對周圍材料的損害最小。隨著激光領域的快速科學進步，激光微加工專業知識至關重要。

萊塞激光專注于利用紅外和紫外激光的復雜工藝。紅外激光將光束聚焦在材料表面，然后將其轉化為熱量并熔化材料。紫外線激光使用燒蝕進行操作，通過直接破壞鍵立即去除材料。這個過程以最小的熱效應立即蒸發材料。高精度微加工需要精確協調。激光脈沖序列和線性平臺都必須同步，以確保精確控制目標。

激光微加工是使用激光進行切割、鉆孔、焊接或進行其他材料修改以實現單位或兩位數微米級別的特征。激光加工可以通過三種方式完成：直寫、掩模投影和干涉。

脈沖與連續波模式

光微加工的一個重要部分是將熱傳遞到與微加工材料相鄰的基板區域。激光器可以在脈沖模式或連續波模式下工作。在連續波模式中，激光輸出隨時間基本恒定。

在脈沖模式下，激光輸出集中在小脈沖中。脈沖模式激光設備為給定材料的微加工提供足夠能量的脈沖和小脈沖持續時間。小脈沖持續時間可最大限度地減少流向周圍材料的熱量。激光脈沖的長度可以從毫秒到飛秒不等。

峰值功率與激光脈沖的持續時間相關，因此脈沖激光可以獲得比連續波高得多的峰值。

激光加工主要涉及導致基板材料燒蝕的相互作用。發生的能量轉移取決于材料和激光特性。作為影響因素的激光特性包括峰值功率、脈沖寬度和發射波長。材料考慮是它是否可以通過熱和/或光化學過程吸收激光能量。

為什么脈沖寬度很重要？

激光切割干凈而精確。制造更小、更快、更輕和更低成本設備的需求需要激光器來應對挑戰。脈沖激光器用于各種材料的精密微加工。產生不同脈沖寬度的能力是精度、吞吐量、質量和成本效益的關鍵。

納秒激光器使用相同的平均功率，材料去除率更高，因此比皮秒和飛秒激光器更高的吞吐量。

皮秒和飛秒激光通過蒸發和熔融材料排出的過程熔化材料以將其去除。這種熔化會影響加工的精度和質量，因為去除的材料會附著在邊緣并重新凝固。

納秒、皮秒、飛秒（功率vs.精度vs.價格）

在許多情況下，激光加工的目的是選擇性地去除材料。激光技術使我們能夠將大量能量集中在小范圍內。這就是導致我們精密加工的原因。去除材料時，我們必須首先超過材料閾值。激光的每個脈沖都必須克服這個閾值。二極管技術的進步使激光器能夠以更短的脈沖達到這樣的能量水平。這些可以松散地分成名為納秒、皮秒和飛秒激光器的組。這些名稱代表了用于測量脈沖周期的單位。

為什么會有這樣的好處？

有幾個原因。主要問題之一是，對于較長的脈沖，激光在閾值以下花費的時間更多。從而在不做去除工作的情況下增加更多的能量。這種多余的能量可以改變材料的狀態。這可能是晶粒結構、物理狀態（固態或液態）、形狀、平整度等等。這些變化會導致反射率和吸收率的差異，從而極大地影響激光加工。

隨著周期的減少，頻率增加。這意味著在這個高能級上有更多的脈沖。這通常會在切割時提高質量，但是由于先進的技術，這確實意味著相對較高的成本。

激光燒蝕

激光加工主要涉及導致基板材料燒蝕的相互作用。發生的能量轉移取決于材料和激光特性。作為影響因素的激光特性包括峰值功率、脈沖寬度和發射波長。材料考慮是它是否可以通過熱和/或光化學過程吸收激光能量。

在熱燒蝕中，激光能量的吸收會導致快速加熱。這種溫度升高導致材料熔化和/或蒸發。熱燒蝕可能會導致大的熱影響區，通常用長波長和連續波激光器觀察到。

當激光光子能量大于基底材料的鍵能時，就會觀察到光化學過程。這發生在襯底材料由于光子吸收引起的鍵解離而蒸發時。

如果基板材料能夠吸收更多的激光能量，則激光燒蝕工藝會更有效。使用較短（飛秒）激光脈沖進行微加工的材料比使用較長脈沖激光加工的材料表現出更少的熱效應。

為什么選擇萊塞激光？

激光非常有效，因為它們用途廣泛且準確，這使我們的激光系統能夠達到前所未有的精確度和切割清潔度。脈沖寬度也很重要，因為它們會影響吞吐量和質量。我們的激光器能夠提供高達每秒數百個特征的速度。在設計工具之前，我們會進行研究以確保獲得最佳的激光能量密度。我們能夠確定每種材料和設計的理想速度，同時減少碳再沉積。我們獨特的激光工具設計對每種材料都是獨一無二的，以確保每次切割的清潔度和準確性。