雷射微加工技術(shù)

雷射微加工技術(shù):半導(dǎo)體技術(shù)在20 世紀獨領(lǐng)風(fēng)騷，帶動了電子計算機相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃
發(fā)展。而未來脫穎而出的將是另一嶄新領(lǐng)域─ ─ 微機電技術(shù)(Micro-
Electro-Mechanical-System, MEMS)。在產(chǎn)品日趨輕、薄、短、小的趨勢
下，將機械、感測、致動、電子等組件積體化制作在一芯片上，即
system-on-a-chip，成為具有感測、認知、判斷、控制、驅(qū)動等能力的
智能型產(chǎn)品。功能更多，尺寸更小，價格卻更便宜。用MEMS 技術(shù)所
制造之電動馬達，其直徑甚至于比人類一根頭發(fā)還細。此一潮流將直
接沖擊各行各業(yè)，如航天、軍事、汽車、消費產(chǎn)品、生物、醫(yī)療等產(chǎn)
業(yè)，影響的層面將遠超過今日之半導(dǎo)體工業(yè)。
　　傳統(tǒng)加工機，如車床.磨床.鉆孔機等，最多能加工至250 微米。200
微米以下的工件加工，必需另覓他法。如運用半導(dǎo)體制程的硅基微細
加工法、LIGA 法、放電法、離子束法以及雷射微加工法等。每種方式
各有其適用領(lǐng)域。在鉆孔及3D 精細微加工中，雷射微加工法不失為
經(jīng)濟實惠的選擇。此法也是所有的工業(yè)雷射應(yīng)用中，成長最快的領(lǐng)域。
其市場現(xiàn)況及趨勢如表1 所示。
　材質(zhì)表面因吸收雷射能量而熔融或氣化，噴出表面形成云霧氣體。
熱影響區(qū)的大小決定了雷射所能加工的精密度。主要與材質(zhì)對雷射波
長的吸收率,激光脈沖時間長短和材質(zhì)熱傳導(dǎo)等因素有關(guān)。當(dāng)吸收率越
高,脈沖時間越短,熱傳導(dǎo)愈低時，加工的尺寸可至更小。以準分子和Q
開關(guān)Nd:YAG 雷射為例，當(dāng)脈沖在幾億分之一秒(0.1ns)時，每一脈沖
可加工深度在0.1 微米到1 微米之間。各材質(zhì)之脈沖— 深度關(guān)系如表2
所示。因為每個脈沖僅去除一薄層材質(zhì)，故可利用精確掌握脈沖數(shù)來
控制加工之深度。