在5G趨勢(shì)下，由于高精度高密度的要求，PCB鉆孔技術(shù)將逐漸由機(jī)械鉆孔走向激光鉆孔技術(shù)。激光打孔，指激光經(jīng)聚焦后作為強(qiáng)熱源對(duì)材料進(jìn)行加熱，使激光作用區(qū)內(nèi)材料融化或氣化繼而蒸發(fā)，而形成孔洞的激光加工過程。目前，PCB激光鉆孔技術(shù)主要分為紅外激光鉆孔技術(shù)和紫外激光鉆孔技術(shù)。１、紅外激光：主要采用YAG激光(波長為1.06μm)，將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化(蒸發(fā))，以除去材料。2、紫外激光：主要采用紫外激光(波長為355nm)，高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵，使分子脫離物體。你知道嗎？皮秒激光甚至飛秒激光也將運(yùn)用于PCB鉆孔。大眾熟知的是，皮秒激光用于美容；飛秒激光用于近視手術(shù)。所謂皮秒激光，指的是皮秒級(jí)別脈寬的激光（1皮秒是1秒的一萬億分之一秒）所謂飛秒激光，指的是飛秒級(jí)別脈寬的激光（1飛秒是1秒的一千萬億分之一）早期的激光加工特點(diǎn)是長脈沖寬度和低激光強(qiáng)度，雖然激光束可以被聚焦成很小的光斑，但是對(duì)材料的熱沖擊依然很大，限制了加工的精度。而皮秒激光和飛秒激光具有脈寬超短、瞬時(shí)功率超高、聚焦區(qū)域超小的特點(diǎn)，特別適用于電路板的精密加工。飛秒激光加工設(shè)備是光、機(jī)、電、自動(dòng)化技術(shù)為一體的綜合科學(xué)，是一種先進(jìn)的智能工具。上海自動(dòng)化飛秒激光精密制造

飛秒激光技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造上的應(yīng)用：長久以來，我國發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)始終是制約航空航天事業(yè)發(fā)展的瓶頸，產(chǎn)品的質(zhì)量不過關(guān)來自兩方面：一是材料技術(shù)；二是材料加工技術(shù)。飛秒激光鉆孔恰恰解決了這個(gè)難題！在航空航天領(lǐng)域，燃?xì)鉁u輪是發(fā)動(dòng)機(jī)的三大關(guān)鍵部件之一，其性能直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的好壞。然而航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片工作溫度至少為1400攝氏度，因此必須對(duì)高溫部件，尤其是葉片必須使用精確的冷卻技術(shù)。葉片冷卻一般通過大量不同直徑的氣膜孔來實(shí)現(xiàn)，孔徑約為100~700微米，且空間分布復(fù)雜，多為斜孔，角度為15°到90°不等，為了提高冷卻效率，開孔形狀往往成扇形或者矩形，這給加工帶來極大的難度。目前主流的方法是高速電火花，但工具電極制造極為困難，加工好的部件易磨損，加工速度慢，排除孔內(nèi)的加工屑比較困難，不易散熱，根本不適合大批量生產(chǎn)。此外，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)葉片表面通常要覆蓋一層熱障涂層、一般是陶瓷材料，采用傳統(tǒng)電火花無法加工，是未來先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)。隨著未來發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料逐漸走向非金屬化，電火花加工更不靠譜，而飛秒激光加工具有材料適應(yīng)廣、定位精度高、無機(jī)械變形、無直接接觸等各種優(yōu)點(diǎn)，非常適合加工微型孔。北京高效飛秒激光覆膜貼合工具短脈沖飛秒激光切割機(jī)更強(qiáng)穩(wěn)定性，切割面熱效應(yīng)極小，應(yīng)用于高分子材料，熱敏陶瓷，截面平整光滑。

飛秒激光鉆孔技術(shù)還可被運(yùn)用于核聚變上，核聚變中的點(diǎn)火靶球具有充氣微孔，只有微孔的數(shù)量多、精度高才能保證聚變反應(yīng)的控制精度，而飛秒激光加工技術(shù)恰好能滿足這一要求。近年來飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運(yùn)用到透明材料內(nèi)部的三維微孔加工中，這種制造技術(shù)將有利于制造飛機(jī)、坦克、艦艇上使用的光電傳感器設(shè)備。加工方法一般是通過液體輔助，在透明材料表面直接燒蝕成孔，讓液體將碎屑去除，這樣的方法可以達(dá)到更高的鉆孔深度。飛秒激光技術(shù)的發(fā)展能更好地推動(dòng)我國對(duì)核能領(lǐng)域的進(jìn)一步探索。

相比傳統(tǒng)的機(jī)械打孔方式，飛秒激光微孔加工具有更高的精度和更小的孔徑。同時(shí)，由于激光加工是非接觸式的，可以避免機(jī)械應(yīng)力對(duì)材料的影響，從而提高了加工質(zhì)量和加工效率。此外，飛秒激光打孔還可以在復(fù)雜形狀的云母片上實(shí)現(xiàn)高精度的打孔，為后續(xù)的電路布線和元件安裝提供了便利。除了打孔之外，飛秒激光切割設(shè)備也在云母片的加工中得到了廣泛應(yīng)用。與打孔類似，飛秒激光切割設(shè)備通過將激光束聚焦在云母片上，利用激光的高能量和高精度特性實(shí)現(xiàn)材料的切割。在切割過程中，激光能量作用于材料表面，產(chǎn)生高溫和等離子體，使得材料在瞬間產(chǎn)生微裂紋并沿著預(yù)定的路徑擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)材料的分離。相比傳統(tǒng)的切割方式，飛秒激光切割具有更高的精度和更小的切縫。同時(shí)，由于激光加工是非接觸式的，可以避免機(jī)械應(yīng)力和熱影響對(duì)材料的影響，從而提高了切割質(zhì)量和效率。此外，飛秒激光切割還可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的切割和微細(xì)結(jié)構(gòu)的制作，為云母片的進(jìn)一步應(yīng)用提供了更多的可能性。飛秒激光微孔加工和切割設(shè)備在云母片的加工中具有明顯的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信這一領(lǐng)域?qū)?huì)取得更多的突破和創(chuàng)新。相對(duì)于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備，飛秒激光由于脈沖時(shí)間短，被加工物不會(huì)被加熱，適合加工30微米以下的高精度小孔。

我們的超快激光微加工平臺(tái)，只需簡單裝夾即可滿足對(duì)于單個(gè)噴油嘴上多個(gè)不同尺寸噴孔的需求。設(shè)計(jì)人員可以輕松改變各個(gè)孔的直徑來微調(diào)每個(gè)噴孔所產(chǎn)生的噴霧。擺脫了鉆孔和電火花加工等方法的工藝束縛，從而快速制作噴油器設(shè)計(jì)原型并測試新的燃燒方案。全球?qū)I(yè)GDI噴油嘴廠商多年前就已經(jīng)開始采用飛秒激光加工的這一先進(jìn)制造方案，并通過多次檢測證明通過此方案生產(chǎn)的噴油嘴流量誤差可以控制在1%以內(nèi)。相較其他加工技術(shù)流量誤差在3%以上，飛秒激光技術(shù)所帶來的穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)尤為明顯。市面上已經(jīng)出現(xiàn)此類的批量生產(chǎn)機(jī)型，微孔檢測+激光鉆噴孔或機(jī)械鉆盲孔+激光鉆噴孔是該機(jī)型的兩款衍生機(jī)型，滿足客戶的各種工藝需求，是專為GDI大批量生產(chǎn)提供的全自動(dòng)化的交鑰匙解決方案。目前，這些超快激光微孔加工解決方案正在世界各地的工廠工作，協(xié)助汽車制造商生產(chǎn)出高效的噴油器，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，并滿足管理機(jī)構(gòu)嚴(yán)格的排放要求。飛秒激光尤其適合加工藍(lán)寶石、玻璃、陶瓷等脆性材料和熱敏性材料，因此適合于電子產(chǎn)業(yè)微細(xì)加工行業(yè)應(yīng)用。高精度飛秒激光超精細(xì)

飛秒激光切割可直接對(duì)玻璃、硅片、不銹鋼等材料做激光劃線、刻槽、刻蝕等處理，至小線寬小于10微米。上海自動(dòng)化飛秒激光精密制造

飛秒激光加工應(yīng)用于金屬掩模板加工：新加坡南洋科技大學(xué)VenkatakrishnanK等人利用飛秒激光直寫方法制作了以金屬薄膜為吸收層、石英為基底的金屬掩模板，并將前入射與后入射兩種方案做了比較，發(fā)現(xiàn)采用前入射的方法能夠得到更小的特征尺寸和好的邊緣質(zhì)量。并且利用飛秒激光超衍射極限加工有效地修補(bǔ)了金屬鎘掩模板的缺陷，修復(fù)的線寬達(dá)到小雨100nm的精度。目前構(gòu)建的飛秒激光修正光掩模板工具已在IBM的伯林頓、福蒙特州的掩模制作設(shè)備中運(yùn)行。這對(duì)微電子技術(shù)的發(fā)展將具有重要意義。上海自動(dòng)化飛秒激光精密制造