激光表面强化及合金化
激光表面强化是用高功率密度的激光束加热,使工件表面薄层发生熔凝和相变,然后自激快冷形成微晶或非晶组织的一种技术。激光表面合金化用激光加热涂覆在工件表面的金属、合金或化合物,使之与基体金属快速发生熔凝,在工件表面形成一层新的合金层或化合物层,达到材料表面改性的目的。还可以用激光束加热基体金属及通过的气体,使之发生化学冶金反应(如表面气相沉积),在金属表面形成所需要物相结构的薄膜,以改变工件的表面性质。激光表面强化及合金化适用于航空航天、兵器、核工业、汽车制造业中需要改善耐磨,耐腐蚀、耐高滋等性能的零部件。
除了上述激光加工技术之外,已成熟的激光加工技术还包括激光蚀刻技术、激光微调技术、激光存储技术、激光划线技术、激光清洗技术、激光强化电镀技术、激光上釉技术等。
激光蚀刻技术与传统的化学蚀刻技术相比工艺简单,可大幅度降低生产成本,可加工0.125-1um宽的线,适合于超大规模集成电路的制造。
激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调,精度可达0.01%^0.002%,比传统加工方法的精度和效率高、成本低。激光微调包括薄膜电阻(厚度为0.01-0. 6um)与厚膜电阻(厚度为20^-50um)的微调、电容的微调和混合集成电路的微调。
激光存储技术是利用激光来记录视狈、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。
激光划线技术是生产集成电路的关键技术,其划线细、精度高(线宽为15-25um,槽深为5 ^- 200um ),加工速度快(可达200mm/s),成品率可达,99.5%以上。
激光清洗技术的采用可大大减少加工器件的微粒污染,提高精密器件的成品率。
激光强化电镀技术可提高金属的沉积速度,速度比无激光照射快1000倍,对微型开关、精密仪器零件、微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大意义。使用该技术可使电镀层的牢固度提高100-1000倍。
激光上釉技术对于材料改性来说很有发展前途,其成本低,容易控制和复制,有利于发展新材料。激光上釉结合火焰喷涂、等离子喷涂、离子沉积等技术,在控制组织,提高表面耐磨、耐腐蚀性能方面有着广阔的应用前景。电子材料由磁材料和其他电气材料经激光上釉后用于测量仪表极为理想。