Femtosecond Laser Processing para sa Zero Heat-Affected Zone Micro-Drilling
1. Mga Sukaranan ug Kaayohan
Ang Femtosecond lasers (10-15s pulse width) makahimo sa nonlinear nga pagsuyup pinaagi sa:
-
Multi-photon ionization (MPI)
-
Avalanche ionization (AI)
Pangunang benepisyo: -
Duol-zero HAZ
-
Sub-micron precision (min. 1μm hole)
-
Angayan alang sa reflective/transparent nga mga materyales
2. Zero-HAZ nga Mekanismo
2.1 Pagkontrol sa Pagbalhin sa Enerhiya
-
Electron-lattice nonequilibrium
-
Dominasyon sa pagbuto sa hugna
-
Pagpugong sa pagpanalipod sa plasma
2.2 Mga Modelo sa Pagtangtang sa Materyal
-
Pagbuto sa Coulomb
-
Non-thermal bond breaking
3. Kritikal nga Parameter sa Proseso
Parameter | Sakop | Mekanismo |
---|---|---|
wavelength | 343-1030nm | Pagdugang sa pagsuyup |
Pulse energy | 0.1-50μJ | Pagkontrol sa ablation threshold |
Rate sa pagbalik-balik | 10kHz-10MHz | Paglikay sa pagtipon sa init |
Nagtutok | NA>0.7 | Pagminus sa gidak-on sa lugar |
Pag-scan | Spiral nga dalan | Recast layer minimization |
4. Mga Kaso sa Aplikasyon
-
High-frequency nga PCB microvias:
-
20-50μm nga diametro
-
10:1 nga aspect ratio
-
Ra
-
Glass TSV drilling:
-
Walay crack/taper
-
100 ka buho/seg
-
Flexible nga pagproseso sa sirkito:
-
Carbonization-free PI substrates
-
5μm min. linewidth
5. Mga Hagit ug Solusyon
Hagit 1: Dili kalig-on sa mapalandong nga materyal
Solusyon: Tunable wavelength (343+515nm)
Hagit 2: Ubos nga kahusayan sa lawom nga lungag
Solusyon: Pagporma sa bessel beam
Hagit 3: Ang pagkamakanunayon sa produksiyon sa masa
Solusyon: Real-time nga plasma monitoring + adaptive control
6. Mga Pamaagi sa Paghulagway
-
Micro-CT: 3D nga morpolohiya
-
Raman spectroscopy: Phase analysis
-
TEM: Lattice integridad
-
Pagsulay sa conductivity: kalidad sa dingding