超快雷射微加工整形原理

超鋒科技股份有限公司 238 新北市新北市樹林區東豐街49巷45號

實驗樣品資訊材質：螢光晶片實驗設備：紫外飛秒秒雷射切割機實驗目的將材料上進行蝕刻，蝕刻深度為20um，蝕刻圖形為0.728*0.728mm的方形框間距為0.049mm 將材料進行全切，切割圖形為0.728*0.728mm的方形框間距為0.049mm 效果外觀（為蝕刻39um）本圖為附加吹氣降溫後效果；並且初步手動裂片39um參數切割參數功率（%）頻率（kHz）實際功率（w）切割次數切割速度（mm/s）焦點位置（mm）填充間距（mm）填充圈數跳轉延時（ms）效率 60 250 7.2w 100 1000 -0 0 0 0.2 — 現存問題與後續措施評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。功率控制與殘渣處理：切割功率過大會導致材料表面融化並產生黑邊。針對此問題，預計在機台設備添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。光斑調整與製程改善：目前最大功率僅能開至 80%，且仍會出現輕微黑邊。後續需要減小光斑大小（縮小焦斑），以達到製程的實際需求。效果外觀（為蝕刻20um） 39um參數切割參數功率（%）頻率（kHz）實際功率（w）切割次數切割速度（mm/s）焦點位置（mm）填充間距（mm）填充圈數跳轉延時（ms）效率 40 250 4.8w 80 800 -0 0 0 0.2 — 現存問題與後續措施評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。功率控制與光路優化：加工功率不可過大，否則會導致光斑與切割道隨之變大。後續預計在機台設備添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。光斑調整與製程改善：目前最大功率僅能開至 80%，且仍會出現輕微黑邊。後續需要減小光斑大小，以符合製程的實際需求。效果外觀（為蝕刻45um） 39um參數切割參數功率（%）頻率（kHz）實際功率（w）切割次數切割速度（mm/s）焦點位置（mm）填充間距（mm）填充圈數跳轉延時（ms）效率 70 250 8.4w 120 1000 -0 0 0 0.2 — 現存問題與後續措施評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。功率控制與光路優化：在調整製程時，不可盲目增加切割次數（這只會降低加工效率），應以適當提升功率為主。同時，預計在機台設備添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。光斑調整與製程改善：目前加工後會產生輕微黑邊，且蝕刻邊緣會出現發白現象。後續需要減小光斑大小，以改善邊緣外觀並達到品質需求。效果外觀（為全切）39um參數切割參數功率（%）頻率（kHz）實際功率（w）切割次數切割速度（mm/s）焦點位置（mm）填充間距（mm）填充圈數跳轉延時（ms）效率 80 250 9.6w 250 1000 -0 0 0 0.2 現存問題與後續措施評估與效能優化：目前僅完成初步的效果與效率評估。後續計畫增加輔助冷卻氣體以加速降溫、減少熱影響，並藉此減小跳轉延時。功率控制與光路優化：目前全切效果不理想，在尚未切斷前材料即出現發黑、發白現象，且產品已有破碎與裂痕的跡象。針對此問題，機台設備預計添加高壓吹氣，以減少殘渣堵塞切割道，避免影響光路傳輸。光斑調整與製程改善：現階段的加工效率過久、耗時過長。後續需要透過減小光斑大小，來提高能量密度與加工速度，以達到實際的產能需求。結論一、紫外雷射全切之加工瓶頸分析由於產品材料本身對紫外雷射（UV Laser）的吸收率低，導致全切加工難以在合理的效率內完成。在嘗試全切的過程中，主要面臨以下兩大物理特性衝突：材料脆性與熱應力限制：本產品屬於脆性材質，不可使用過高功率，否則會直接導致融邊或材料崩裂。然而，在尚未切斷前，產品就極易從中間產生裂縫。複合材料能量吸收異常：在進行全切時，材料表面會出現大面積發黑與發白的現象。此情況是由於複合材料減少了對雷射能量的吸收，製程上被迫只能加大瞬態功率，進而引發嚴重的熱影響。二、微細蝕刻道之光學硬體改善對策針對目前蝕刻道要求較小的限制，現有設備的加工能力已達瓶頸，必須評估進行機台配件的硬體整改。後續規劃導入「小焦距場鏡（小鏡頭）搭配擴束鏡」的架構，藉此有效減小光斑大小（縮小焦斑）。必要時，將進一步加裝「光閘圈（Aperture）」以修飾光束質量，從根本上解決高功率帶來的崩邊問題並滿足微細線寬的需求。 https://www.steo.com.tw/hot_535878.html 光通訊晶圓紫外飛秒切割 2026-06-30 2027-06-30

超鋒科技股份有限公司 238 新北市新北市樹林區東豐街49巷45號 https://www.steo.com.tw/hot_535878.html

超鋒科技股份有限公司 238 新北市新北市樹林區東豐街49巷45號 https://www.steo.com.tw/hot_535878.html

https://schema.org/EventMovedOnline https://schema.org/OfflineEventAttendanceMode

2026-06-30 http://schema.org/InStock TWD 0 https://www.steo.com.tw/hot_535878.html

超鋒科技股份有限公司

首頁最新消息技術新知超快雷射微加工整形原理 [2024-08-19]

超快雷射微加工整形原理

非熱吸收機制

極高的瞬時峰值功率（達數兆瓦範圍）可同時吸收多個光子。
當脈衝持續時間短於材料的特徵振動鬆弛時間時，這種吸收機制發揮作用。

利用超快雷射，兩個主要機制主要負責將吸收從熱態轉移到非熱態：

非熱吸收機制非常重要，因為它可以減少材料的熱損傷，使得加工更精細、控制更佳、微加工更加精確。

超快雷射微加工整形原理

在超短脈衝雷射加工中，通過使用具有以下特性的雷射，可以在高效材料去除率的同時，實現對周圍非加工區域的最小熱損傷：

通過使用具有更高峰值功率的短脈衝來增加光通量（W/cm²）
使用更具可聚焦性的光束（較低的M²值）來增加光通量
使用較短波長來改善光束質量和吸收
增加脈衝能量或脈衝重複頻率；這將提高處理效率，因為兩者都會增加雷射的平均功率
改善光束指向穩定性以實現一致的加工效果

實驗範例回顧

聚合物微銑削／金屬微銑削／陶瓷微銑削

這使得每次脈衝去除的材料體積能夠被精確控制，從而實現高解析度加工和高質量的表面處理。紫外雷射在大面積結構化和三維微加工方面表現卓越。先進的光束照明和投影技術可以實現目標區域邊緣銳利且能量密度均勻的分佈，從而精確控制每次脈衝去除的材料體積，實現高解析度加工和高質量表面處理。

實驗製作流程

典型的去除速率在 0.05 - 1.5 μm/脈衝之間。
當需要重複單一圖案時，可以在光罩中設置一組陣列特徵，利用光束的大橫截面同時加工多個特徵。
通過協調光罩和工件的運動，可以創建大型且複雜的圖案。

結論

必須仔細調整光學參數和加工速度，以優化特定的微加工任務。

上一個回列表下一個