【激光打孔】常用激光微加工技術

時間：2021-06-30

常用激光微加工技術

激光微加工技術具有非接觸、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，激光微加工技術較大的特點是“直寫”加工，簡化了工藝，實現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有兩類：

1) 材料去除微加工技術，如激光直寫微加工、激光LIGA 等；

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

2.1 激光直寫技術

準分子激光波長短、聚焦光斑直徑小、功率密度高，非常適合于微加工和半導體材料加工。在準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，將準分子激光技術與數控技術相結合，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圖形，或加工出三維微細結構。目前采用準分子激光直寫方式可加工出線寬為數微米的高深寬比微細結構。另外，利用準分子激光采取類似快速成型(RP)制造技術，采用逐層掃描的方式進行三維微加工的研究也已**較好結果。

2.2 激光LIGA 技術

它采用準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、套刻對準等技術難題，同時激光光源的經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技術得以廣泛應用。盡管激光LIGA 技術在加工微構件高徑比方面比載射線差，但對于一般的微構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腐蝕顯影，而是“直寫”刻蝕，不存在化學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

它是立體光刻(SLA)工藝這一**的快速成型技術應用到微制造領域中衍生出來的一種加工技術，因其加工的高精度與微型化，故稱為微立體光刻(Microstere-olithography 或mSL)。同其他微加工技術相比，微立體光刻技術較大的特點是不受微型器件或系統(tǒng)結構形狀的限制，可以加工包含自由曲面在內的任意三維結構，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創(chuàng)造了有利條件。該技術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。

詞條
詞條說明
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