د الټرا فاسټ لیزر مایکرو نانو تولید - صنعتي غوښتنلیکونه

که څه هم الټرا فاسټ لیزرونه شاوخوا لسیزې دي، صنعتي غوښتنلیکونه په تیرو دوو لسیزو کې په چټکۍ سره وده کړې. په 2019 کې، د ultrafast د بازار ارزښتلیزر موادد پروسس کولو لګښت نږدې 460 ملیون ډالر و، د 13٪ جامع کلنۍ ودې سره. د غوښتنلیک ساحې چیرې چې الټرا فاسټ لیزرونه په بریالیتوب سره د صنعتي موادو پروسس کولو لپاره کارول شوي د سیمیکمډکټر صنعت کې د فوټوماسک جوړونه او ترمیم شامل دي او همدارنګه د سیلیکون ډیسینګ ، د شیشې پرې کول / سکریبینګ او (انډیم ټین آکسایډ) د مصرف کونکي بریښنایی توکو لکه ګرځنده تلیفونونو او ټابلیټونو کې د ITO فلم لرې کول شامل دي. ، د موټرو صنعت لپاره د پسټون جوړښت ، د کورونري سټینټ تولید او د طبي صنعت لپاره مایکرو فلوایډیک وسیلې تولید.

01 د سیمی کنډکټر صنعت کې د فوټوماسک تولید او ترمیم

الټرا فاسټ لیزرونه د موادو پروسس کولو کې یو له لومړني صنعتي غوښتنلیکونو کې کارول شوي. IBM په 1990s کې د فوټوماسک تولید کې د فیمټوسیکنډ لیزر خلاصولو غوښتنلیک راپور کړ. د نانو ثانوي لیزر خلاصولو سره پرتله کول ، کوم چې کولی شي فلزي سپیټر او شیشې زیان رامینځته کړي ، د فیمټوسیکنډ لیزر ماسکونه هیڅ فلزي سپیټر ، د شیشې زیان نه ، او داسې نور ښیې. دا میتود د مدغم سرکیټونو (ICs) تولید لپاره کارول کیږي. د IC چپ تولید کول ممکن تر 30 ماسکونو او $ 100,000 لګښت ته اړتیا ولري. د Femtosecond لیزر پروسس کولی شي د 150nm لاندې لاینونه او نقطې پروسس کړي.

شکل 1. د فوټوماسک جوړول او ترمیم

شکل 2. د الټرا وایلیټ لیتوګرافي لپاره د مختلف ماسک نمونو مطلوب پایلې

02 د سیمی کنډکټر صنعت کې د سیلیکون قطع کول

د سیلیکون ویفر ډیسینګ د سیمیکمډکټر صنعت کې د تولید معیاري پروسه ده او معمولا د میخانیکي ډیسینګ په کارولو سره ترسره کیږي. دا د پرې کولو څرخونه اکثرا مایکرو کریکونه رامینځته کوي او پتلی پرې کول ستونزمن دي (د مثال په توګه ضخامت <150 μm) ویفرونه. د سیلیکون ویفرونو لیزر پرې کول د ډیری کلونو لپاره د سیمیکمډکټر صنعت کې کارول شوي ، په ځانګړي توګه د پتلو ویفرونو (100-200μm) لپاره ، او په څو مرحلو کې ترسره کیږي: لیزر ګرویوینګ ، ورپسې میخانیکي جلا کول یا سټیلټ پرې کول (د بیلګې په توګه د انفراریډ لیزر بیم دننه. د سیلیکون سکریبینګ) وروسته د میخانیکي ټیپ جلا کول. د نانو ثانیه پلس لیزر کولی شي په ساعت کې 15 ویفرونه پروسس کړي، او د پیکوسیکنډ لیزر کولی شي په هر ساعت کې 23 ویفرونه پروسس کړي، د لوړ کیفیت سره.

03 د مصرف وړ برقیاتو صنعت کې د شیشې پرې کول / سکریبینګ

د ګرځنده تلیفونونو او لپټاپونو لپاره د ټچ سکرینونه او محافظتي شیشې پتلې کیږي او ځینې جیومیټریک شکلونه منحل شوي. دا دودیز میخانیکي پرې کول خورا ستونزمن کوي. عادي لیزرونه معمولا د خراب کټ کیفیت تولیدوي، په ځانګړې توګه کله چې د شیشې دا نمایشونه په 3-4 پرتونو کې ځای پرځای شوي وي او د 700 μm لوړ محافظتي شیشې تودوخه وي، کوم چې کولی شي د ځایی فشار سره مات شي. د الټرا فاسټ لیزرونه ښودل شوي چې دا شیشې د غوره څنډې ځواک سره پرې کولی شي. د لوی فلیټ پینل پرې کولو لپاره ، د فیمټوسیکنډ لیزر د شیشې شیټ شاته سطح باندې متمرکز کیدی شي ، پرته له دې چې مخکینۍ سطح ته زیان ورسوي د شیشې دننه سکریچ کوي. شیشه بیا د میخانیکي یا حرارتي وسیلو په کارولو سره د سکور شوي نمونې سره مات کیدی شي.

شکل 3. د پیکوسیکنډ الټرا فاسټ لیزر شیشې ځانګړي شکل لرونکي پرې کول

04 د موټرو صنعت کې د پسټون جوړښت

د سپک وزن لرونکي موټر انجنونه د المونیم الیاژ څخه جوړ شوي، کوم چې د کاسټ اوسپنې په څیر د لباس مقاومت نلري. مطالعاتو موندلي چې د موټر پسټون جوړښت د فیمټوسیکنډ لیزر پروسس کولی شي تر 25٪ پورې رګونه کم کړي ځکه چې ملبے او تیل په مؤثره توګه زیرمه کیدی شي.

شکل 4. د ماشین فعالیت ښه کولو لپاره د موټرو انجن پسټون فیمټوسیکنډ لیزر پروسس کول

05 په طبي صنعت کې د کورونري سټینټ تولید

په ملیونونو کورونري سټینټونه د بدن د کورونري شریانونو کې نصب شوي ترڅو د وینې لپاره یو چینل خلاص کړي ترڅو په بل ډول تړل شوي رګونو ته د وینې جریان ورکړي ، هر کال د ملیونونو ژوند ژغوري. کورونري سټینټونه عموما د فلزي څخه جوړ شوي دي (د بیلګې په توګه، سټینلیس سټیل، د نکل - ټایټانیوم شکل حافظه مصر، یا په دې وروستیو کې د کوبالټ - کرومیم مصر) د تار میش چې د سټروټ پلنوالی شاوخوا 100 μm دی. د اوږد نبض لیزر پرې کولو په پرتله ، د بریکٹونو پرې کولو لپاره د الټرا فاسټ لیزرونو کارولو ګټې د لوړ کټ کیفیت ، د سطحې غوره پای ، او لږ ملنډې دي چې د پروسس وروسته لګښتونه کموي.

06 د طبي صنعت لپاره د مایکرو فلوایډیک وسیلې تولید

د مایکرو فلوایډیک وسایل معمولا په طبي صنعت کې د ناروغۍ ازموینې او تشخیص لپاره کارول کیږي. دا عموما د انفرادي برخو مایکرو انجیکشن مولډینګ لخوا تولید شوي او بیا د ګلینګ یا ویلډینګ په کارولو سره بانډنګ کیږي. د مایکرو فلوایډیک وسیلو الټرا فاسټ لیزر جوړونې ګټه لري چې د 3D مایکرو چینلونه په شفاف موادو کې تولید کړي لکه شیشې پرته له دې چې اړیکې ته اړتیا ولري. یوه طریقه د لوی شیشې دننه د الټرا فاسټ لیزر جوړول دي چې د لوند کیمیاوي نقاشي سره تعقیب کیږي، او بله یې د شیشې دننه د فیمټوسیکنډ لیزر خلاصول دي یا په تشو اوبو کې پلاستیک کې د کثافاتو لرې کول دي. بله طریقه د شیشې په سطحه کې د ماشین چینلونه دي او د فیمټوسیکنډ لیزر ویلډینګ له لارې یې د شیشې پوښ سره مهر کړئ.

شکل 6. د شیشې موادو دننه د مایکرو فلوایډیک چینلونو چمتو کولو لپاره د فیمټوسیکنډ لیزر لخوا هڅول شوي انتخابي نقاشي

07 د انجیکټر نوزل ​​مایکرو برمه کول

د Femtosecond لیزر مایکرو هول ماشینینګ د لوړ فشار انجیکټر بازار کې په ډیری شرکتونو کې مایکرو-EDM ځای په ځای کړی د فلو سوراخ پروفایلونو بدلولو او د ماشین کولو لنډ وختونو کې د ډیر انعطاف له امله. د مخکینۍ سکین سر له لارې د بیم د تمرکز موقعیت او خښتو په اتوماتيک ډول کنټرول کولو وړتیا د اپرچر پروفایلونو ډیزاین لامل شوی (د بیلګې په توګه ، بیرل ، فلیر ، کنورژنس ، انحراف) چې کولی شي د احتراق چیمبر کې اتومائزیشن یا ننوتلو ته وده ورکړي. د برمه کولو وخت د خلاصولو حجم پورې اړه لري، د 0.2 - 0.5 ملي میتر ضخامت او د سوراخ قطر 0.12 - 0.25 ملي میتر سره، دا تخنیک د مایکرو EDM په پرتله لس چنده ګړندی کوي. مایکروډرینګ په دریو مرحلو کې ترسره کیږي، پشمول د پیلوټ سوراخونو د خړوبولو او پای ته رسولو په شمول. ارګون د مرستندویه ګاز په توګه کارول کیږي ترڅو بورهول د اکسیډیشن څخه خوندي کړي او په لومړیو مرحلو کې د وروستي پلازما ساتنه وکړي.

شکل 7. Femtosecond لیزر د ډیزلي انجن انجیکټر لپاره د التهاب شوي ټپر سوراخ لوړ دقیق پروسس کول

08 الټرا ګړندی لیزر جوړښت

په دې وروستیو کلونو کې، د ماشین دقت ښه کولو، د موادو زیان کمولو، او د پروسس موثریت زیاتولو لپاره، د مایکرو ماشین کولو ساحه ورو ورو د څیړونکو تمرکز شو. الټرا فاسټ لیزر د پروسس کولو مختلف ګټې لري لکه ټیټ زیان او لوړ دقیقیت ، کوم چې د پروسس ټیکنالوژۍ پراختیا ته وده ورکولو تمرکز ګرځیدلی. په ورته وخت کې، الټرافاسټ لیزرونه کولی شي په مختلفو موادو عمل وکړي، او د لیزر پروسس کولو موادو زیان هم د څیړنې لوی لار ده. الټرا فاسټ لیزر د موادو کمولو لپاره کارول کیږي. کله چې د لیزر انرژي کثافت د موادو د خلاصولو له حد څخه لوړ وي ، نو د خلاص شوي موادو سطح به د ځینې ځانګړتیاو سره د مایکرو نانو جوړښت وښیې. څیړنې ښیې چې دا ځانګړي سطحي جوړښت یو عام پدیده ده چې پیښیږي کله چې د لیزر پروسس کولو توکي. د سطحي مایکرو نانو جوړښتونو چمتو کول کولی شي پخپله د موادو ملکیتونه ښه کړي او د نوي موادو پراختیا هم وړ کړي. دا د الټرا فاسټ لیزر په واسطه د سطحې مایکرو نانو جوړښتونو چمتو کول یو تخنیکي میتود رامینځته کوي چې مهم پراختیایی اهمیت لري. اوس مهال، د فلزي موادو لپاره، د الټرا فاسټ لیزر سطحي جوړښت په اړه څیړنه کولی شي د فلزي سطحې لوند کولو ملکیتونو ته وده ورکړي، د سطحې رګونو او پوښاک ملکیتونو ته وده ورکړي، د کوټینګ چپکولو ته وده ورکړي، او د حجرو الرښوونې او چپکولو ته وده ورکړي.

شکل 8. د لیزر لخوا چمتو شوي سیلیکون سطح سوپر هایدروفوبیک خصوصیات

د عصري پروسس کولو ټیکنالوژۍ په توګه، د الټرا فاسټ لیزر پروسس کول د کوچني تودوخې اغیزمن شوي زون ځانګړتیاوې لري، د موادو سره د متقابل عمل غیر خطي پروسې، او د لوړ ریزولوشن پروسس د توپیر حد څخه هاخوا. دا کولی شي د مختلف موادو لوړ کیفیت او لوړ دقیق مایکرو نانو پروسس احساس کړي. او درې اړخیزه مایکرو نانو جوړښت جوړول. د ځانګړو موادو، پیچلو جوړښتونو او ځانګړو وسایلو د لیزر تولید ترلاسه کول د مایکرو نانو تولید لپاره نوې لارې پرانیزي. په اوس وخت کې، د فیمټوسیکنډ لیزر په ډیری عصري ساینسي برخو کې په پراخه کچه کارول شوي: د فیمټوسیکنډ لیزر د مختلف نظری وسیلو چمتو کولو لپاره کارول کیدی شي ، لکه مایکرولینز اریونه ، بایونک مرکب سترګې ، نظری څپې لارښودونه او میټاسرفیسونه؛ د دې لوړ دقیقیت، لوړ ریزولوشن او د درې اړخیز پروسس کولو وړتیاو په کارولو سره، د فیمټوسیکنډ لیزر کولی شي د مایکرو فلوایډیک او اپټو فلوایډیک چپس چمتو یا یوځای کړي لکه د مایکرو هیټر اجزا او درې اړخیز مایکرو فلوایډیک چینلونه؛ سربیره پردې ، د فیمټوسیکنډ لیزر کولی شي د انعکاس ضد ، انعکاس ضد ، سوپر هایدروفوبیک ، د یخ ضد او نورو دندو ترلاسه کولو لپاره د سطحې مایکرو نانوسټرکچر مختلف ډولونه چمتو کړي؛ نه یوازې دا، د فیمټوسیکنډ لیزر د بایو میډیسن په برخه کې هم کارول شوی، چې په برخو کې لکه بیولوژیکي مایکرو سټینټ، د سیل کلتور سبسټریټ او بیولوژیکي مایکروسکوپیک امیجنگ کې د پام وړ فعالیت ښیې. د پراخ غوښتنلیک امکانات. اوس مهال، د فیمټوسیکنډ لیزر پروسس کولو غوښتنلیک ساحې کال په کال پراخیږي. د پورته ذکر شوي مایکرو اپټیکونو سربیره ، مایکرو فلوایډکس ، څو کاري مایکرو نانوسټرکچرونه او بایو میډیکل انجینري غوښتنلیکونه ، دا په ځینو راپورته کیدونکو برخو کې هم لوی رول لوبوي ، لکه د میټاسرفیس چمتو کول. ، د مایکرو نانو تولید او څو اړخیز نظری معلوماتو ذخیره کول ، او داسې نور.