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激光精密加工技术应用现状及发展趋势

2013-02-04 02:45
林契于宸
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  3.1激光微调

  激光微调是利用激光可聚焦成很小的光斑,能量集中,有选择地汽化部分材料来制造微电子元件的一种方法,目前制造电阻、电容的方法往往达不到所要求的误差范围,如厚、薄电阻和片状电容。用激光对电阻、电容进行精密微调,加工时对邻近的元件热影响极小,不产生污染,易于计算机控制,具有速度快、效率高、可连续监控等优点,与常规微调方法相比,还具有精度高、再现性好和阻值不随时间变化的特点。

  激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调,精度可达0.01%~0.02%,比传统加工方法的精度和效率高、成本低。激光微调包括薄膜电阻(0.01~0.6μm厚)与厚膜电阻(20~50μm厚)的微调、电容的微调和混合集成电路的微调;据估计全世界有超过5000台激光调阻机在各生产线上工作。

  3.2激光精密打标激光精密打标技术是采用计算机控制高能量的激光束,按设定的轨迹作用于金属器件等需要进行标记的工件表面,使表层材料达到瞬间汽化,刻蚀出具有一定深度的文字、图案等,从而在物件表面留下永久性标记的一种热加工技术。

  激光精密打标作为新一代雕刻方法,它的到来,将是完全取代传统标记方式(如喷码、腐蚀、电火花、冲压、丝印等)的最好方法,它不但拥有高速的效率,而且加工出来的效果是以前那些老方法完全做不到的。目前,激光精密打标主要应用在食品、PVC管材、医药包装材料(HDPE,PO,PP等)打标、柔性PCB板打标、划片,金属或非金属镀层去除。图1和图2为利用大族激光M355型紫外激光打标机加工的PCB板划片样品和镀金件打标样品照相图,加工精密比传统的标记方法大大提高。

  3.3激光精密切割

  激光精密切割是利用经聚焦后的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开的一种方法。与传统切割法相比,激光精密切割有很多优点。例如,它能开出狭窄的切口、几乎没有切割残渣、热影响区小、切割噪声小,并可以节省材料15%~30%。由于激光对被切割材料几乎不产生机械冲力和压力,故适宜于切割玻璃、陶瓷和半导体等既硬又脆的材料,加上激光光斑小、切缝窄,所以特别适宜于对细小部件作各种精密切割。目前,国内在激光精密切割方面的研究已经达到了比较高的水平,作者用光纤激光器切割不锈钢薄板,获得了缝面光滑、热影响区小、缝宽小于18μm的切缝。

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