激光微加工時(shí)代的來(lái)臨顯現(xiàn)了另一個(gè)時(shí)代的退朝。從1996年第一臺(tái)激光器問(wèn)世以來(lái)，到21世紀(jì)激光微加工技術(shù)的認(rèn)可與肯定，尤其是近20年激光制造技術(shù)已完全滲入到諸多高新技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，并取代了一些傳統(tǒng)的加工行業(yè)。

  追溯起激光微加工的源頭還得起源于半導(dǎo)體制造工藝，微加工概念就是指無(wú)論從結(jié)構(gòu)、功能、還是性能上來(lái)講都是非常精細(xì)的，并且在尺寸精確、精細(xì)加工這一塊更是精益求精的，所以在用于半導(dǎo)體制造工藝的時(shí)候傳統(tǒng)的微加工技術(shù)根本滿(mǎn)足不了半導(dǎo)體IC加工工藝。激光微加工技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的加工技術(shù)無(wú)論是從激光焊接、切割、打孔、表面改性等，都是優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)且無(wú)法超越的性能。

 激光微加工技術(shù)在過(guò)去十年就被廣泛關(guān)注，未來(lái)激光微加工技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展更是會(huì)被應(yīng)用到生活的方方面面。在加工尺寸幾個(gè)到幾百個(gè)的工藝過(guò)程中，只有激光微加工設(shè)備能辦到，激光脈沖的寬度在飛秒到納秒之間，這也就是激光微加工的“微”之一。

 我們悉知的激光微加工領(lǐng)域，從大的范圍激光微加工主要應(yīng)用于以下三個(gè)領(lǐng)域：微電子學(xué)、微機(jī)械學(xué)、微光學(xué)。從小的范圍講激光微加工技術(shù)在設(shè)備制造業(yè)、汽車(chē)以及航空精密制造業(yè)和各種微加工工業(yè)中會(huì)應(yīng)用到微加工的激光進(jìn)行切割、鉆孔、雕刻、劃線、熱滲透、焊接等。例如現(xiàn)代手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)每平方厘米安裝大約為1200互連線。提高芯片封裝水平的關(guān)鍵之處就是在不同層面的線路之間保留微型過(guò)孔的存在，這樣通過(guò)微型過(guò)孔不僅提供了表面安裝器件與下面信號(hào)面板之間的高速鏈接，而且有效的減少了封裝面積。

激光微加工豐富我們的生活，從自身角度看，激光微加工生產(chǎn)效率高，成本低，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

什么是飛秒

飛秒（femtosecond）也叫毫微微秒，簡(jiǎn)稱(chēng)fs，是標(biāo)衡時(shí)間長(zhǎng)短的一種計(jì)量單位。1飛秒只有1秒的一千萬(wàn)億分之一，即1e−15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e−12秒）。即使是每秒飛行30萬(wàn)千米的光速，在一飛秒內(nèi)，也只能走0．3毫米，不到一根頭發(fā)絲的百分之一。可見(jiàn)光的振蕩周期為1.30到2.57飛秒。

通過(guò)對(duì)飛秒的研究，除了揭示自然科學(xué)的奧妙之外，還促進(jìn)了新型“飛秒激光”技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。飛秒激光是一種周期可以用飛秒計(jì)算的超強(qiáng)超短脈沖激光。它的出現(xiàn)為人類(lèi)提供了前所未有的全新實(shí)驗(yàn)手段與物理?xiàng)l件，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。眾所周知，組成物質(zhì)的分子和原子，每時(shí)每刻都在快速地運(yùn)動(dòng)，這是微觀物質(zhì) .

飛秒激光器

重要的基本屬性。飛秒激光產(chǎn)生后，人類(lèi)能夠在原子和電子的層面上觀察到它們超快運(yùn)動(dòng)的過(guò)程并加以利用。在高強(qiáng)度飛秒激光的作用下，氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)會(huì)在瞬息間變成等離子體。高功率飛秒激光與電子束碰撞，能夠產(chǎn)生X射線飛秒激光、射線激光以及正負(fù)電子對(duì)。此外，利用飛秒激光能夠有效地加速電子，使加速器的規(guī)模得到上千倍的壓縮。高功率飛秒激光與物質(zhì)相互作用，能夠產(chǎn)生足夠數(shù)量的中子，實(shí)現(xiàn)激光受控核聚變的快速點(diǎn)火。

高功率飛秒激光可以將大氣擊穿，從而制造放電通道，實(shí)現(xiàn)人工引雷。避免飛機(jī)、火箭、發(fā)電廠因天然雷擊而造成的災(zāi)難性破壞。飛秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改變其重要的生物化學(xué)特性。在汽車(chē)制造和重型設(shè)備加工中，利用飛秒激光可以更好地加工直噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴的閥座上的噴油孔，減少?lài)娪涂准庸�時(shí)的孔徑畸變，保證腔體內(nèi)壁的平整度。

由于飛秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病變?cè)缙谠\斷、醫(yī)學(xué)成像和生物活體檢測(cè)、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和不可替代的作用。飛秒激光甚至可用于基因療法，德國(guó)科學(xué)家用它在老鼠的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)已取得顯著的成果。美國(guó)加州一家公司研制的飛秒激光視力矯正系統(tǒng)，現(xiàn)已完成了2萬(wàn)次手術(shù)，為患者帶來(lái)了福音。有的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，利用超短脈沖激光能去掉牙的一小塊，而不影響周?chē)�的物質(zhì)。一種無(wú)痛、且可保護(hù)周?chē)�健康琺瑯質(zhì)的超短激光牙科術(shù)，正在人們的期望中出現(xiàn)。

與機(jī)械性角膜板層刀相比，飛秒激光用于LASIK近視手術(shù)中制作角膜瓣，其最大的優(yōu)勢(shì)或特長(zhǎng)是，它制作精確性非常高的角膜瓣厚度，其精確度(平均波動(dòng)在：10～15um)是板層刀精確度(平均波動(dòng)在30～45um)的3倍，而實(shí)際發(fā)生角膜瓣并發(fā)癥的概率更是低數(shù)萬(wàn)倍。另外，用飛秒激光制作角膜瓣時(shí)所使用的吸引環(huán)的負(fù)壓(約35mmHg)明顯低于機(jī)械性角膜板層刀制作角膜瓣時(shí)的負(fù)壓(約65mmHg)。因此，用飛秒激光來(lái)制作角膜瓣，可以大大提高準(zhǔn)分子激光治療近視的手術(shù)安全性，尤其對(duì)角膜偏薄、角膜曲率變異大、高度近視的病人來(lái)說(shuō)是一大福音。

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2015-031201