Na dia teo aza ny laser ultrafast nandritra ny am-polony taona maro, dia nitombo haingana ny fampiharana indostrialy tao anatin'ny roapolo taona lasa. Tamin'ny taona 2019, ny sandan'ny tsenan'ny ultrafastfitaovana tamin'ny laserNy fanodinana dia manodidina ny 460 tapitrisa dolara amerikana, miaraka amin'ny taham-pitomboana isan-taona 13%. Ny faritra fampiharana izay nampiasana ny laser ultrafast am-pahombiazana amin'ny fanodinana fitaovana indostrialy dia ahitana ny fanamboarana sy fanamboarana photomask ao amin'ny indostrian'ny semiconductor ary koa ny dicing silisiôma, ny fanapahana / scribing fitaratra ary ny fanesorana sarimihetsika ITO amin'ny elektronika mpanjifa toy ny finday sy ny takelaka. , Texturing piston ho an'ny indostrian'ny fiara, famokarana stent coronary ary famokarana fitaovana microfluidic ho an'ny indostrian'ny fitsaboana.
01 Photomask famokarana sy fanamboarana amin'ny indostria semiconductor
Ny laser ultrafast dia nampiasaina tamin'ny iray amin'ireo fampiharana indostrialy voalohany indrindra amin'ny fanodinana fitaovana. IBM dia nitatitra ny fampiharana ny fanesorana laser femtosecond amin'ny famokarana photomask tamin'ny taona 1990. Raha oharina amin'ny nanosecond tamin'ny laser ablation, izay afaka mamokatra vy spatter sy ny fitaratra fahasimbana, femtosecond tamin'ny laser saron-tava tsy mampiseho vy spatter, tsy misy vera fahasimbana, sns Ny tombony. Ity fomba ity dia ampiasaina amin'ny famokarana circuit integrated (ICs). Ny famokarana puce IC dia mety mitaky saron-tava hatramin'ny 30 ary mitentina> $100,000. Ny fanodinana laser Femtosecond dia afaka manamboatra tsipika sy teboka eo ambanin'ny 150nm.
Sary 1. Fanamboarana sy fanamboarana Photomask
Sary 2. Vokatry ny fanatsarana ny saron-tava isan-karazany ho an'ny lithography taratra ultraviolet
02 Silicon fanapahana amin'ny indostria semiconductor
Silicon wafer dicing dia dingana famokarana mahazatra amin'ny indostrian'ny semiconductor ary matetika atao amin'ny fampiasana dicing mekanika. Matetika ireny kodiaran'ny fanapahana ireny dia miteraka microcracks ary sarotra ny manapaka manify (ohatra ny hateviny <150 μm). Laser fanapahana ny silicone wafers dia nampiasaina tao amin'ny indostria semiconductor nandritra ny taona maro, indrindra ho an'ny manify wafers (100-200μm), ary tanterahina amin'ny dingana maro: tamin'ny laser grooving, arahin'ny mekanika fisarahana na stealth fanapahana (izany hoe infrared tamin'ny laser taratra ao anatiny. ny scribing silisiôma) arahin'ny fisarahana kasety mekanika. Ny laser pulse nanosecond dia afaka manodina 15 wafers isan'ora, ary ny laser picosecond dia afaka manodina 23 wafers isan'ora, miaraka amin'ny kalitao avo kokoa.
03 Fanapahana fitaratra / fanoratana amin'ny indostrian'ny elektronika azo ampiasaina
Ny ecran touchy sy ny solomaso fiarovana ho an'ny finday sy ny solosaina finday dia miha manify ary misy endrika geometrika miolikolika. Manasarotra kokoa ny fanapahana mekanika nentim-paharazana izany. Ny laser mahazatra matetika dia mamokatra kalitao faran'izay ratsy, indrindra rehefa misy sosona 3-4 ireo fampisehoana fitaratra ireo ary ny vera fiarovana matevina 700 μm ambony dia voatsindry, izay mety ho tapaka amin'ny adin-tsaina eo an-toerana. Ny laser ultrafast dia hita fa afaka manapaka ireo solomaso amin'ny tanjaky ny sisiny tsara kokoa. Ho an'ny fanapahana tontonana fisaka lehibe, ny laser femtosecond dia azo mifantoka amin'ny lamosin'ny takelaka fitaratra, manongotra ny ao anaty fitaratra nefa tsy manimba ny anoloana. Ny vera avy eo dia azo vakiana amin'ny fampiasana fitaovana mekanika na mafana miaraka amin'ny lamina voamarika.
Figure 3. Picosecond ultrafast tamin'ny laser fitaratra fanapahana manokana
04 Piston textures amin'ny indostrian'ny fiara
Ny maotera fiara maivana dia vita amin'ny firaka aluminium, izay tsy mahatohitra toy ny vy. Hitan'ny fandinihana fa ny fanodinana laser femtosecond amin'ny haitao piston fiara dia afaka mampihena ny fifanolanana hatramin'ny 25% satria azo tehirizina tsara ny potipoti-javatra sy ny menaka.
Sary 4. Femtosecond tamin'ny laser fanodinana pistons motera fiara mba hanatsarana ny fahombiazan'ny maotera
05 Ny famokarana stent coronary amin'ny indostrian'ny fitsaboana
Stent coronary an-tapitrisany no apetraka ao amin’ny lalan-dràn’ny vatana mba hanokafana lalan-dra hikoriana any amin’ireo lalan-drà mivonto, ka mamonjy aina an-tapitrisany isan-taona. Ny stent coronary dia matetika vita amin'ny metaly (ohatra, vy tsy misy pentina, firaka fitadidiana endrika nikela-titanium, na firaka kobalta-chrome vao haingana) miaraka amin'ny sakan'ny strut manodidina ny 100 μm. Raha ampitahaina amin'ny fanapahana laser lava-pulse, ny tombony amin'ny fampiasana laser ultrafast mba hanapahana ny bracket dia ny kalitao avo lenta, ny endriny tsara kokoa, ary ny fako kely kokoa, izay mampihena ny vidin'ny fanodinana.
06 Fanamboarana fitaovana mikraoba ho an'ny indostrian'ny fitsaboana
Ny fitaovana microfluidic dia matetika ampiasaina amin'ny indostrian'ny fitsaboana amin'ny fitiliana sy ny fitiliana aretina. Matetika izy ireo dia amboarina amin'ny alàlan'ny famolavolana micro-injection amin'ny ampahany tsirairay ary avy eo atambatra amin'ny fampiasana gluing na welding. Ny famokarana laser ultrafast amin'ny fitaovana microfluidic dia manana tombony amin'ny famokarana microchannels 3D ao anaty fitaovana mangarahara toy ny fitaratra tsy mila fifandraisana. Ny fomba iray dia ny famokarana laser ultrafast ao anaty vera be dia be arahin'ny etching simika mando, ary ny iray hafa dia ablation laser femtosecond ao anaty vera na plastika amin'ny rano voadio mba hanesorana ny fako. Ny fomba iray hafa dia ny fametahana fantsona amin'ny milina eo amin'ny vera ary asio tombo-kase amin'ny fonony fitaratra amin'ny alàlan'ny femtosecond laser welding.
Sary 6. Femtosecond laser-induced selective etching mba hanomanana fantsona microfluidic ao anaty fitaovana fitaratra
07 Micro fandavahana ny injector nozzle
Femtosecond tamin'ny laser microhole machining dia nisolo ny micro-EDM amin'ny orinasa maro ao amin'ny tsenan'ny tsindrona tosidra ambony noho ny flexibilité bebe kokoa amin'ny fanovana ny profil lavaka mikoriana sy ny fotoana machining fohy kokoa. Ny fahafahana mifehy ho azy ny toerana fifantohana sy ny fitongilan'ny taratra amin'ny alàlan'ny loha-hevitra nosoniavina teo aloha dia nitarika ny famolavolana ny mombamomba ny aperture (ohatra, barika, flare, convergence, divergence) izay afaka mampiroborobo ny atomization na ny fidirana ao amin'ny efitrano fandoroana. Ny fotoana fandavahana dia miankina amin'ny habetsaky ny ablation, miaraka amin'ny hatevin'ny drill 0.2 - 0.5 mm ary ny savaivony ny lavaka 0.12 - 0.25 mm, mahatonga ity teknika ity impolo haingana kokoa noho ny micro-EDM. Ny microdrilling dia atao amin'ny dingana telo, ao anatin'izany ny fametahana sy ny famitana ny lavaka amin'ny alalan'ny pilot. Argon dia ampiasaina ho toy ny entona fanampiny mba hiarovana ny borehole amin'ny oxidation sy ny fiarovana ny plasma farany nandritra ny dingana voalohany.
Figure 7. Femtosecond tamin'ny laser fanodinana avo lenta ny inverted taper lavaka ho an'ny motera diesel injector
08 Ultra-haingana tamin'ny laser texturing
Tao anatin'ny taona vitsivitsy, mba hanatsarana ny machining marina, hampihenana ny fahavoazana ara-materialy, ary hampitombo ny fahombiazan'ny fanodinana, ny sehatry ny micromachining dia nanjary nifantohan'ny mpikaroka tsikelikely. Ny laser ultrafast dia manana tombony amin'ny fanodinana isan-karazany toy ny fahasimbana ambany sy ny fametrahana mazava tsara, izay nanjary ivon'ny fampiroboroboana ny teknolojia fanodinana. Mandritra izany fotoana izany, ny laser ultrafast dia afaka miasa amin'ny fitaovana isan-karazany, ary ny fahasimbana ara-pitaovana laser dia tari-dàlana fikarohana lehibe ihany koa. Ny laser ultrafast dia ampiasaina amin'ny fanalana fitaovana. Rehefa ny hakitroky ny angovo tamin'ny laser dia ambony noho ny ablation tokonam-baravarana, ny ambonin'ny ablated fitaovana dia hampiseho micro-nano rafitra manana toetra sasany. Ny fikarohana dia mampiseho fa io rafitra manokana ambonin'ny dia tranga mahazatra izay mitranga rehefa tamin'ny laser fanodinana fitaovana. Ny fanomanana ireo rafitra micro-nano ambonin'ny tany dia afaka manatsara ny fananan'ny fitaovana mihitsy ary mamela ny fivoaran'ny fitaovana vaovao. Izany dia mahatonga ny fanomanana ny rafitra micro-nano amin'ny alàlan'ny laser ultrafast ho fomba ara-teknika misy dikany lehibe amin'ny fampandrosoana. Amin'izao fotoana izao, ho an'ny fitaovana metaly, ny fikarohana momba ny fametahana amin'ny taratra laser ultrafast dia afaka manatsara ny fananan'ny metaly mavesatra, manatsara ny fikorontanan'ny tany sy ny fananany, manatsara ny firaiketan'ny coating, ary ny fihanaky ny sela sy ny adhesion.
Figure 8. Toetran'ny superhydrophobic amin'ny silisiôma vita amin'ny laser
Amin'ny maha-teknolojia fanodinana faran'izay haingana, ny fanodinana laser ultrafast dia manana ny toetran'ny faritra kely voan'ny hafanana, ny fizotran'ny fifandraisana amin'ny fitaovana, ary ny fanodinana avo lenta mihoatra ny fetran'ny diffraction. Afaka mahatsapa ny kalitao avo lenta sy avo lenta ny fanodinana micro-nano amin'ny fitaovana isan-karazany. ary fanamboarana rafitra micro-nano telo dimension. Ny fanatrarana ny famokarana tamin'ny laser fitaovana manokana, rafitra sarotra ary fitaovana manokana dia manokatra lalana vaovao ho an'ny famokarana micro-nano. Amin'izao fotoana izao, tamin'ny laser femtosecond dia be mpampiasa amin'ny sehatra siantifika maro manapaka: femtosecond tamin'ny laser azo ampiasaina hanomanana fitaovana optika isan-karazany, toy ny microlens arrays, bionic fitambarana maso, Optical waveguides sy metasurfaces; amin'ny fampiasana ny mari-pamantarana avo lenta, ny fanapahan-kevitra avo lenta ary miaraka amin'ny fahaiza-manao fanodinana telo-dimensional, ny laser femtosecond dia afaka manomana na mampiditra chips microfluidic sy optofluidic toy ny singa microheater sy fantsona microfluidic telo-dimensional; Ankoatr'izay, ny laser femtosecond dia afaka manomana karazana micro-nanostructures isan-karazany mba hahatratrarana anti-reflection, anti-reflection, super-hydrophobic, anti-icing ary asa hafa; Tsy izany ihany, ny laser femtosecond koa dia nampiharina tamin'ny sehatry ny biomedicine, mampiseho fampisehoana miavaka amin'ny sehatra toy ny micro-stent biolojika, substrate kolontsaina sela ary ny sary biolojika biolojika. Fanantenana fampiharana malalaka. Amin'izao fotoana izao, ny sehatry ny fampiharana ny fanodinana laser femtosecond dia mitombo isan-taona. Ho fanampin'ireo micro-optics voalaza etsy ambony, microfluidics, micro-nanostructures multifunctional ary fampiharana injeniera biomedical, dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny sehatra vao misondrotra ihany koa izy, toy ny fanomanana metasurface. , famokarana micro-nano sy fitehirizana fampahalalana optika marobe, sns.
Fotoana fandefasana: Apr-17-2024
