飞秒激光加工实现零热影响区微钻孔

1. 基本原理和优势

飞秒激光器（脉冲宽度为 10-15s）通过以下方式实现非线性吸收：

• 多光子电离（MPI）

• 雪崩电离（AI）
  主要优点：

• 接近零热影响区

• 亚微米精度（最小1μm孔）

• 适用于反射/透明材料

2. 零热影响区机制

2.1 能量传输控制

• 电子晶格非平衡

• 相爆炸优势

• 等离子屏蔽抑制

2.2 材料去除模型

• 库仑爆炸

• 非热键断裂

3. 关键工艺参数

4. 应用案例

1. 高频PCB微孔：

• 直径20-50μm

• 10:1 宽高比

• Ra

2. 玻璃TSV钻孔：

• 无裂纹/无锥度

• 100孔/秒

3. 柔性电路加工：

• 无碳化PI基材

• 最小线宽5μm

5.挑战与解决方案

挑战1：反光材料不稳定性
解决方案：可调波长（343+515nm）

挑战2：深孔效率低
解决方案：贝塞尔光束整形

挑战3：量产一致性
解决方案：实时等离子体监测+自适应控制

6. 表征方法

• 微型CT：3D形态

• 拉曼光谱：相位分析

• TEM：晶格完整性

• 电导率测试：墙体质量