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雷射微加工技术
山中老虎
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雷射微加工技术:半导体技术在20 世纪独领风骚，带动了电子计算机相关产业的蓬勃
发展。而未来脱颖而出的将是另一崭新领域─ ─ 微机电技术(Micro-
Electro-Mechanical-System, MEMS)。在产品日趋轻、薄、短、小的趋势
下，将机械、感测、致动、电子等组件积体化制作在一芯片上，即
system-on-a-chip，成为具有感测、认知、判断、控制、驱动等能力的
智能型产品。功能更多，尺寸更小，价格却更便宜。用MEMS 技术所
制造之电动马达，其直径甚至于比人类一根头发还细。此一潮流将直
接冲击各行各业，如航天、军事、汽车、消费产品、生物、医疗等产
业，影响的层面将远超过今日之半导体工业。
传统加工机，如车床.磨床.钻孔机等，最多能加工至250 微米。200
微米以下的工件加工，必需另觅他法。如运用半导体制程的硅基微细
加工法、LIGA 法、放电法、离子束法以及雷射微加工法等。每种方式
各有其适用领域。在钻孔及3D 精细微加工中，雷射微加工法不失为
经济实惠的选择。此法也是所有的工业雷射应用中，成长最快的领域。
其市场现况及趋势如表1 所示。
材质表面因吸收雷射能量而熔融或气化，喷出表面形成云雾气体。
热影响区的大小决定了雷射所能加工的精密度。主要与材质对雷射波
长的吸收率,激光脉冲时间长短和材质热传导等因素有关。当吸收率越
高,脉冲时间越短,热传导愈低时，加工的尺寸可至更小。以准分子和Q
开关Nd:YAG 雷射为例，当脉冲在几亿分之一秒(0.1ns)时，每一脉冲
可加工深度在0.1 微米到1 微米之间。各材质之脉冲— 深度关系如表2
所示。因为每个脉冲仅去除一薄层材质，故可利用精确掌握脉冲数来
控制加工之深度。
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