激光工艺引领激光微加工的未来

 一 超短脉冲激光微加工装备的实质

       所谓的超短脉冲激光微加工设备，笔者认为应该含亚纳秒激光、皮秒激光、亚皮秒激光、飞秒激光等类型的激光光源的激光微加工设备，其本质是把原有的纳秒激光微加工设备的激光光源，更换为亚纳秒激光、皮秒激光、亚皮秒激光、飞秒激光等类型的激光光源，并在外光路上提出进一步的匹配要求，根本没有必要把这类激光微加工设备神化，无一例外，这些光源也是设备公司外购获得，没有增加设备的核心技术，充其量调整一下超短脉冲激光微加工工艺，也还是遵从传统的工艺摸索思路。

       超短脉冲激光微加工，对于薄材料而言，激光工艺比较好摸索，对于比较厚的材料，例如100微米到500微米厚度，则必须采用脉冲串功能，否则，大概率激光加工热效应接近于连续激光加工，没有任何冷加工效果，甚至比传统纳秒激光加工效果还差。

       总之，超短脉冲激光微加工设备不是万能的，还是要根据具体加工对象、加工要求、加工成本等条件进行评估。

二 纳秒激光器的工艺创新无止境

       并不否认这些超短脉冲激光在合适的工艺条件下有比较好的切割效果，但是完全可以采用纳秒激光加工获得超短脉冲激光加工效果，关键在于激光加工工艺的创新。笔者举一些例子说明。

01 覆盖膜切割

       行业偏见：现在激光行业与线路板行业几乎一致认为，纳秒紫外激光切割覆盖膜有碳化发黑，皮秒激光特别是皮秒紫外激光，切割覆盖膜没有碳化发黑。之所以形成这种印象，是因为皮秒紫外激光切割覆盖膜，采用传统的激光加工工艺思路可以简单实现，但是采用传统的激光加工工艺思路无法实现纳秒紫外激光对于覆盖膜的无碳化切割。

       工艺创新：如果不采用传统的激光加工工艺思路，而是仔细分析激光切割覆盖膜为什么产生碳化，就很容易摒弃传统的激光加工工艺思路，如果采用非传统的激光加工工艺思路，那么很容易做出覆盖膜切割不碳化效果。目前已经有企业在本公司指导下做出了无碳化切割效果，请见图1，完全无碳化效果。

       从这个例子看出，纳秒紫外激光光源的激光加工工艺创新空间还是存在的，基于这种传统紫外激光器开发未来高端应用，将会产生巨大的经济效益。

图1 纳秒紫外无碳化切割效果

02 激光切割5G材料多层线路板

       纳秒紫外激光冷切割工艺，实现了采用传统纳秒紫外激光光源实现皮秒紫外激光光源的效果，实际上，在激光加工参数的灵活度上，在激光切割的洁净度上，都做出了超越皮秒紫外切割的效果，请见图2与图3。

三 克服行业偏见

尝试接纳新的激光切割工艺

       激光加工工艺的创新永远属于那种深谙激光与物质作用的本质，但是不遵从传统工艺思维的特殊人群，世俗的偏见让很多创新胎死腹中。有想法同时有条件有机会把想法变为现实的创新者，是相对幸运的。

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