激光微加工的进展

介绍了用于微加工的激光器种类和特点，并阐述了国外激光微加工的研制情况及其发展前景。     

激光微加工应用潜力的调查

微加工的一个极为重要的应用是集成电路芯片的制造，因为集成电路芯片尺寸在变小而电路复杂度却不断增加。激光微加工技术对两个方面皆有贡献，既能提高电路复杂度，又不多占芯片空间。随着高级终端微处理器和控制芯片的管脚数目超过２０８个，一些独创性的技术如球状格子...     

准分子激光微加工技术结合模塑技术加工微流控芯片

利用准分子激光微加工技术与模塑技术相结合的方法制造微流控芯片。用准分子激光在玻璃基胶层上刻蚀出加工质量较高的微流控生物芯片形貌,通过电铸技术对微流控芯片进行复制,得到反向金属模具。用金属模具通过注塑成型技术用聚碳酸酯注塑出微流控芯片。系统研究了准分子激光的能量密度和工作台移动速度对胶层微通道加工质量的影响;测量并分析了激光刻蚀加工出的微流控芯片原型、电铸的反向金属模板和注塑成型后的微流控芯片的轮廓精度和表面粗糙度,上表面尺度偏差不大于2μm,底面粗糙度小于20 nm。对注塑出的微流控芯片和激光直写刻蚀的几何结构相同的微流控芯片的流动性能进行比较测试。在流速较小时,用激光微加工技术与模塑技术相结合的方法加工的微通道比准分子激光直写法所加工的微通道流动性能更好。     

用准分子激光进行微加工

大多数激光材料加工应用都落在两个范畴内，即宏观和亚微米范畴。宏观加工应用指的是焊接、切削和钢板、纸张、尼龙材料的切割。在加工尺寸的另一端，对半导体的亚微米加工可制作现代大容量存储器和中央处理器（CPU）芯片。介于这两者之间的加工方式称做加工，它复盖1μm～1mm之间的范围。读者可能已在广告和文章中看到微加工的图形，如刻写在人头发丝和微型金刚石齿轮上的字符。虽然这种图形有力地说明准分子激光在微加工方面的潜力，但直至最近，这种潜力还没有得到真正实际应用。随着微加工正在成为工业激光市场中最快增长部门之一，以…     

微加工应用激光设计的革新

加州新波研究公司制造的小型闪光灯泵Nd：YAG激光器增进了对半导体损伤的分析和液晶显示器的修复。1996年初推出QukLaze装置也是电阻修饰和熔丝熔断的有效工具，可以用于陶瓷上金制多芯片组件之类的金属汇流排的切割。为了执行连贯器件上的重复性任务，精密激光微加工需有能以复杂图样方式移动的工作表面和一种观察加工区域的手段。为满足这种要求，QuikLaze装置设计成可以装配马达移动台结构，从而可使元件在光束下面作两维移动。光束可用任选的FS60系列显示镜或A-变焦镜聚焦。闪光灯泵激光器在三个波长上工作：即1064、532和355nm。…     

革命性微加工新技术——水刀激光

革命性微加工技术——瑞士制造之水刀激光(Water Jet Guided Laser)系结合水刀与激光的优点，创造出的革命性新技术，是目前世界上唯一的湿式激光。激光聚焦后导入比发丝还细的微水柱中，籍以引导光束，并冷却工件，消除传统激光热影响区(Heat Affected Zone)过大的缺陷，大大提高激光的切割品质，给精密加工和微加工应用提供了功能强大的利器。     

激光微加工技术的初步研究

本文研究了激光微加工中常用的激光微细焊接和多脉冲打孔技术。着重论述了激光微加工的性能质量的检测手段与方法,分析了激光微加工的独特性能和它与电子束加工技术的区别。     

发展中的微加工技术

本文描述了正在发展中的微加工技术 ,主要包括光学加工技术和精密机械加工技术。1　非球面加工　　非球面加工是光学零件加工中的重要技术之一。在最初开发冲压玻璃技术时 ,没有人会预料到它会取得划时代的进一步。直到人们对轴外非球面加工、大型非球面加工进行深入的研究之后 ,才感到这项技术已成熟。其间发表了大量的相关论文 ,如介绍了用该项技术在波导上形成非球面透镜等 ,从而形成了微非球面加工这一新领域。2　微加工　　本文所描述的微加工并非传统意义上的微加工 ,其加工对象是亚毫米到毫米级部件。这项技术不仅在光学领域 ,而且在…     

日本的激光精密微加工

近年来,由于手提电话、微型计算机等电子产品性能的提高、尺寸减小及成本不断降低,使其正以强劲的势头不断地拓宽市场,而这主要归因于用于半导体的印刷电路板的精密微加工技术的不断创新。激光加工在光刻、钻孔、微调、焊接等领域起着至关重要的作用。例如,具有0.18μm分辨率的KrF激光器已取代汞灯现已广泛用于光刻加工。用于加工印刷电路板的激光钻孔速度已增至1000孔/s,而且大约有800台印刷电路板激光钻孔系统有望在今年进入世界市场,而这些激光加工系统绝大部分都是由日本生产的。日本激光微加工工业的发展是一项政府支持项目,而且据日本激光加工会社调查显示,激光精密微加工工业也是日本未来的发展任务。     

准分子激光微加工用Schwarzchild物镜设计

设计了一种用于248nmKrF准分子激光投影刻蚀加工的反射式物镜。它不仅因无色差具有与可见光同轴观察对准的特性,还满足了激光微加工对物镜大倍率大工作距离的要求。     

水辅助准分子激光微加工硅的实验研究

为了研究脉冲激光在不同介质中的刻蚀特性,采用20ns短脉冲、248nm准分子激光(能量为150mJ~250mJ)分别在水和空气两种介质中对半导体单晶Si片进行微刻蚀实验研究。在实验的基础上,研究了两种介质中准分子激光刻蚀Si的刻蚀孔的基本形貌和刻蚀速率,并对结果进行了对比分析。研究结果表明,水辅助激光微加工时,熔屑易从加工区排出,有助于提高加工的表面质量;同时,水的约束提高了冲击作用,使得刻蚀速率加快。     

偏振光飞秒双脉冲微加工

利用具有纳焦能量、高重复频率的偏振光飞秒双脉冲对金属铬膜样品进行微加工,样品表面都会产生微突起状结构,它们的宽度在0～400 ps的双脉冲时延范围内没有明显的变化,但高度却都在1～10 ps的双脉冲时延范围内呈现明显的下降,在此时延范围之外并没有明显的变化。通过加工样品的扫描电子显微镜(SEM)图片发现,对于偏振光,利用双脉冲方法,可以获得更好的加工质量。并且线偏振光得到的微突起状结构比较细长,在入射光束的偏振方向上有所伸长;圆偏振光得到的微突起状结构比较接近圆形。即在低脉冲能量、高重复频率情况下,具体的微加工特征形貌与入射光束的偏振状态有关。     

采用激光制备毛细管电泳芯片微结构的研究

提出了一种采用248 nm准分子激光直写微加工系统制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基毛细管电泳芯片的新方法.主要对毛细管电泳芯片的样品池和微通道进行了实验研究.在19 kV,20 Hz,500个脉冲条件下,厚度为1.5 mm PMMA表面获得直径为1 mm、锥度为4.7 °的池;对宽度均为100 μm,深度不同的微通道底面进行了键合前后比较.最后在键合后宽度为100 μm、深度为30 μm的芯片上成功地完成了进样实验.     

飞秒激光微加工的研究进展

综述了近年来国内外利用飞秒激光微加工的研究进展。飞秒激光脉冲作为材料微纳加工的一项工具,已经从实验室进入到工业化阶段。介绍了飞秒激光在微纳加工领域的一些研究情况,分别就飞秒激光烧蚀微加工以及双光子聚合加工进行了阐述。最后分析了飞秒激光微加工目前存在的问题及未来发展的主要方向。     

微加工准分子激光光束质量评价体系探讨

对在准分子激光微加工配套系统研制开发及微结构加工工艺研究的实际工作中碰到的准分子激光光束质量指标进行了详细分析,采用一整套光束诊断技术对LambdaPhysikLPX305iF型激光器进行测试评价。     

飞秒激光在微加工领域的应用研究

飞秒激光具有超精细三维微加工、高聚焦能力、超强峰值功率、超短脉冲等特点,在其逐渐发展过程中飞秒激光以其自身的这些特点被应用到各个领域中,其中应用最多的就是飞秒激光的微加工技术。因此本文主要研究飞秒激光在微加工领域中微加工金属材料、微加工耦合器和光波导、微加工光子晶体、微加工光线器材中的具体应用。