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1、激光技术在工业中的应用姓名：廖舒雅 学号：20113437摘要：通过这学期“无处不在的激光”课程的学习，我对激光技术有了全面的了解。这篇论文我从激光技术在工业中的应用展开，总结了课堂上的文字、视频、老师的讲解，加上我自己搜集的资料，主要介绍了激光加工的优异性能及应用与发展，指出世纪最具竞争力的先进加工技术是激光加工技术,并展望了其发展前景。关键字：激光加工 微电子 激光焊接 激光打孔1 1、引言、引言由于激光具有方向性好、高能量和单色性好等一系列优点，自年代初间世以来,就受到科研领域的高度重视。激光技术推动了诸多领域的迅猛发展,应用范围越来越广,在加工领域中的应用成果尤为显著。我国激光加工市场
2、前景广阔,预计平均以每年 20%-30%速率递增,但在激光加工系统的可靠性、稳定性以及整体化、智能化、自动化水平与国外差距较大,这是制约我国激光加工技术进一步发展的关键所在,国家正在积极采取措施,加速我国激光加工产业化的进程和发展。2 2、激光技术在工业中的应用、激光技术在工业中的应用激光加工技术是集光学、机械学、电子学、计算机学等为一体的高技术,是激光应用最有发展前途的领域。目前已开发出 20 多种激光加工技术,如雨后春笋般地应用于各个新工艺领域,如激光切割、激光打标、激光打孔、激光焊接、激光表面热处理、激光快速成型、激光清洗、激光冗余修正、激光退火、激光光刻与存储等。激光加工技术的出现是对
3、传统的加工工艺和加工方法具有重大影响的技术变革,很快被广泛应用于汽车、电子电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要行业,推动了工业的快速发展,并产生了巨大经济效益。2.1 激光加工技术在传统制造业中的应用（1）激光焊接：激光焊接是把激光聚焦成很细的高能量密度光束照射到工件上,使工件受热熔化,然后冷却得到焊缝。激光焊缝熔深大,速度快,效率高激光焊缝窄,热影响区很小,工件变形也很小,可实现精密焊接激光焊缝结构均匀,晶粒很小,气孔少,夹杂缺陷少,在机械性能,抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。激光焊接技术具有溶池净化效应,能纯净焊缝金属,适用于相同和不同金属材料间的焊接。（2）激光切割：激光切割
4、是利用激光束聚焦形成高功率密度的光斑,将材料快速加热至汽化温度,蒸发形成小孔洞,并使光束与材料相对移动,实现连续孔洞的窄切缝。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合,激光束具有无限的仿形切割能力,切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计,进行众多复杂零件整张板排料,可实现多零件同时切割,节省材料。激光切割以其优越的性能成为现代工业应用中的第一大户。在美国、德国、日本等发达国家,因其汽车工业的发达而使激光切割的使用比例达 60%以上。（3）激光打孔：激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点,
5、已成为现代制造领域的关键技术之一。目前,工业发达国家已将激光深微孔技术大规模地应用到飞机制造业、食品加工业、医药制造业等行业。进入 90 年代,激光打孔朝着多样化、高速度、孔径更微小的方向发展。（4）激光标记：激光标记技术是激光加工最大的应用领域之一。激光标记是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种技术。通过计算机控制可实现各种文字、符号和图案大小从毫米量到微米量级的标记,激光标记速度快,所标记线条、字符图案清晰,且易于在生产线上更改标记符号（如每个工件一个编号）,对工件表面无作用力,不产生形变,对表面不产生腐蚀,对软、硬表面都
6、可标记。2.2、激光加工技术在徽电子行业应用（1）激光微调：激光微调是把激光束聚焦成很小的光点,对电阻导电膜进行切割熔融、蒸发,改变电阻导电体的有效导电面积或有效导电长度,达到精确调整电阻单元阻值的目的。激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调,精度可达 0.1%0.02%，比传统加工方法的精度和效率高、成本低。激光微调已广泛用于生产,它是在大规模集成电路生产中最为成熟的工艺,是获得高精度电路和高速生产的唯一方法。（2）激光退火：激光退火最初是消除半导体中离子注入引起电路基体的破坏,并使注人杂质激活。现在这项工作已伸展至很宽的范围,有些情况已不存在离子注入的破坏,如硅化物形成、非晶物生长单晶、
7、使化学沉积多晶形成大粒多晶等。这些技术为大规模集成电路的制造提供了新方法。它能形成陡峭又浅的p-n 结,获得比普通杂质激活法更高的掺杂浓度区,形成良好的连接。最有益的是为在非晶材料上生长晶状半导体提供了一种较便宜的晶体制造方法,可形成有绝缘层的多层晶状薄膜,为三维集成电路发展提供了可能性。（3）激光存储：光盘的制作分两个阶段,第一阶段是激光刻制母盘既印模模具第二阶段是压制生产用户盘。在母盘刻制中,信息首先用激光录制到优质盘形衬底的光致抗蚀剂上,这个过程称为主录。染料记录层改用无机材料层,无机材料层可在晶态和非晶态之间转换,并通过脉冲激光加热又可变回来,实现对原有数据信息的擦除,并可重新录制新的
8、数据信息。激光存储技术是利用激光来记录视频、音频、文字资料及计算机信息的一种技术,是信息化时代的支撑技术之一。（4）激光划线：随着单晶硅衬底尺寸的不断增大和超大规模集成芯片尺寸的逐渐减小,几英寸晶片上制造的芯片数目达几千片,在封装这些芯片之前,必须将基片按芯片的布局进行切断。与过去的超薄金钢石砂轮切割相比,激光划线是非接触切断,无切削粉末和冷却液污染,切口光滑,精度高。目前激光划线技术已成为生产集成电路的关键技术,其划线细、精度高（线宽为 1525um,槽深为5200um）,加工速度快,成品率可达 99.5%以上。3 3、总结、总结激光加工作为信息时代的一种新型加工工艺,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用,既得到其他高新技术发展的有力支撑,又受到社会经济迅速发展强烈要求的牵引,正保持着强劲的发展势头。4 4、参考文献、参考文献1邓锡铭.激光应用的回顾与展望J.激光与红外,1996,(04)2张静,李照华,滕锦宇.激光应用中的安全问题探讨J.中国激光医学杂志,2001,(03)3激光研究所简介J.昆明理工大学学报(理工版),2005,(05)4侯晨霞.激光的应用及发展J.南都学坛,1996,(06)
