[分享]超快激光器用于消費(fèi)電子產(chǎn)品加工 [復(fù)制鏈接]

如今，超快激光器 （飛秒和皮秒脈寬）是工業(yè)生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要組成部分。憑借其高質(zhì)量的非熱材料加工能力，再加上在激光技術(shù)、工藝開發(fā)、光束控制和傳輸?shù)确矫娴倪M(jìn)步，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了超快激光器在工業(yè)市場上的應(yīng)用范圍。不過，為了維持投入和產(chǎn)出的平衡，必須同時(shí)滿足以下條件：首先必需證明其在工業(yè)加工過程中的技術(shù)可行性，由于超快激光和物質(zhì)之間的相互作用具有獨(dú)特性，因而需要對這一過程有一個(gè)精細(xì)的科學(xué)的理解；其次，工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)率必須確保能給終端用戶帶來與其投資相匹配的收益，這勢必推動(dòng)在光束控制和傳輸方面的進(jìn)步，以充分利用潛在的加工速度。 B!}BM}r  
+< yhcSSTB  
　　消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域顯然提供了最多的證據(jù)。手機(jī)、微處理器、顯示器、內(nèi)存芯片都是極其復(fù)雜的組件，由大量的不同材料、尺寸很小、厚度極小的多層材料組成。因而需要先進(jìn)的、高精密度的加工能力，以及在經(jīng)濟(jì)上可行的大批量生產(chǎn)的能力。下面舉例說明為什么我們需要同步發(fā)展加工、激光技術(shù)以及新的光束傳輸技術(shù)，來滿足目前以及未來可能出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。 X'x3esw w  
:m Kxa  
　　制造手機(jī)、平板電腦或電視用的平板顯示器是如今最復(fù)雜的技術(shù)之一，困難程度類似或更甚于二十世紀(jì)六十年代的阿波羅計(jì)劃。不同的生產(chǎn)步驟涉及了大量不同的材料，它們具有微米級的橫向分辨率和數(shù)十納米的厚度。由于整個(gè)過程都很有難度，將工業(yè)生產(chǎn)率（能通過嚴(yán)格的質(zhì)量檢測的產(chǎn)品比例）視為一項(xiàng)機(jī)密和挑戰(zhàn)也就不足為奇了。一個(gè)關(guān)鍵的限制是壞點(diǎn)在面板上的存在，這將阻礙屏幕的商業(yè)化。在過去幾年中開發(fā)了幾種不同的修復(fù)工藝，通常都涉及多波長納秒激光器。例如，通過激光碳化或者切割控制像素的薄膜晶體管的電極，來修復(fù)一個(gè)亮的像素（圖1）。 )Q]w6he3  
($62o&I  
　　當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到極限。因?yàn)樵诟咔迤聊坏姆直媛史矫娴倪M(jìn)步，像素的尺寸變得越來越小，與之相關(guān)的納秒激光器加工的熱效應(yīng)限制了修復(fù)的質(zhì)量。此外，包括有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）和有源矩陣發(fā)光二極管（AMOLED）在內(nèi)的新的顯示技術(shù)廣泛使用了有機(jī)和高分子材料，這些材料對加熱高度敏感，因而與熱處理格格不入。由于脈沖持續(xù)時(shí)間非常短，所以超快激光實(shí)際上很適合非熱微加工，也不會(huì)產(chǎn)生熱。它們在先進(jìn)的屏幕修復(fù)加工領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大，從而推動(dòng)了新一代緊湊的高速多波長超快激光器的發(fā)展。 hsz^rZ  
/;l[I=VI  
　　一些工業(yè)加工過程已經(jīng)開始利用高精度的超快激光加工。這包括選擇性燒蝕（通常可以實(shí)現(xiàn)精確到30nm/脈沖的燒蝕率），以及高精度薄膜晶體管電極切割，切割寬度小于2μm。這些加工過程需要開發(fā)先進(jìn)靈活的光束整形技術(shù)，以獲得平頂光束并確保其均勻傳輸，并能塑形成樣品的形狀，尺寸低至2×2μm。 (rcMA>2=  
WL U