Cé go bhfuil léasair thar a bheith gasta ann le blianta fada, tá fás tapa tagtha ar fheidhmchláir thionsclaíocha le dhá scór bliain anuas. In 2019, luach margaidh na léasair thar a bheith gastaábhar léasairB'ionann costas na próiseála agus thart ar US$460 milliún, le ráta fáis bliantúil cumaisc de 13%. I measc na réimsí feidhmchláir inar úsáideadh léasair ultra-thapa go rathúil chun ábhair thionsclaíocha a phróiseáil tá monarú agus deisiú fótamasc sa tionscal leathsheoltóra chomh maith le dísliú sileacain, gearradh/scríobadh gloine agus baint scannáin (ocsaíd stáin indiam) I leictreonaic tomhaltóra amhail fóin phóca agus táibléid, uigeacht loine don tionscal feithicleach, monarú stent corónach agus monarú gléasanna micrishreabhach don tionscal leighis.
01 Déantúsaíocht agus deisiú fótamaisc sa tionscal leathsheoltóra
Baineadh úsáid as léasair ultra-thapa i gceann de na chéad fheidhmchláir thionsclaíocha i bpróiseáil ábhar. Thuairiscigh IBM cur i bhfeidhm abláisiú léasair femtosoicind i dtáirgeadh fótamaisc sna 1990idí. I gcomparáid le abláisiú léasair nanasoicind, a fhéadann splancscáileán miotail agus damáiste gloine a tháirgeadh, ní thaispeánann maisc léasair femtosoicind aon splancscáileán miotail, aon damáiste gloine, etc. Na buntáistí. Úsáidtear an modh seo chun ciorcaid chomhtháite (ICanna) a tháirgeadh. D’fhéadfadh suas le 30 masc a bheith ag teastáil chun sliseanna IC a tháirgeadh agus costas >$100,000 a bheith air. Is féidir le próiseáil léasair femtosoicind línte agus pointí faoi bhun 150nm a phróiseáil.
Fíor 1. Déantúsaíocht agus deisiú fótamaisc
Fíor 2. Torthaí optamaithe patrún maisc éagsúla le haghaidh litagrafaíocht ultraivialait mhór
02 Gearradh sileacain sa tionscal leathsheoltóra
Is próiseas caighdeánach déantúsaíochta é dísliú sliseán sileacain sa tionscal leathsheoltóra agus de ghnáth déantar é trí dhísliú meicniúil. Is minic a fhorbraíonn micrea-scoilteanna ar na rothaí gearrtha seo agus is deacair sliseáin tanaí (m.sh. tiús < 150 μm) a ghearradh. Úsáidtear gearradh léasair sliseán sileacain sa tionscal leathsheoltóra le blianta fada, go háirithe le haghaidh sliseán tanaí (100-200μm), agus déantar é i gcéimeanna éagsúla: grooving léasair, agus ansin scaradh meicniúil nó gearradh stealth (m.sh. bhíoma léasair infridhearg taobh istigh den scríobadh sileacain) agus ansin scaradh meicniúil téipe. Is féidir leis an léasar cuisle nana-soicind 15 sliseán a phróiseáil san uair, agus is féidir leis an léasar piciseoicind 23 sliseán a phróiseáil san uair, le caighdeán níos airde.
03 Gearradh/scríobadh gloine sa tionscal leictreonaice inchaite
Tá scáileáin tadhaill agus spéaclaí cosanta do ghutháin phóca agus ríomhairí glúine ag éirí níos tanaí agus tá roinnt cruthanna geoiméadracha cuartha. Fágann sé seo go bhfuil gearradh meicniúil traidisiúnta níos deacra. De ghnáth, bíonn droch-chaighdeán gearrtha ag baint le léasair tipiciúla, go háirithe nuair a bhíonn na taispeántais ghloine seo cruachta 3-4 shraith agus go bhfuil an gloine chosanta barr 700 μm tiubh tearmtha, rud a fhéadann briseadh le strus áitiúil. Tá sé léirithe go bhfuil léasair thar a bheith gasta in ann na spéaclaí seo a ghearradh le neart imeall níos fearr. Chun painéil chomhréidhe mhóra a ghearradh, is féidir an léasar femtosecond a dhíriú ar dhromchla cúil an bhileog ghloine, ag scríobadh taobh istigh an ghloine gan damáiste a dhéanamh don dromchla tosaigh. Ansin is féidir an ghloine a bhriseadh ag baint úsáide as modhanna meicniúla nó teirmeacha feadh an phatrúin scóráilte.
Fíor 3. Gearradh gloine le cruth speisialta le léasar piciseicind ultra-thapa
04 Uigeachtaí loine sa tionscal feithicleach
Déantar innill ghluaisteán éadroma as cóimhiotail alúmanaim, nach bhfuil chomh frithsheasmhach in aghaidh caitheamh agus atá iarann teilgthe. Fuair staidéir amach gur féidir le próiseáil léasair femtosecond ar uigeachtaí loine gluaisteán frithchuimilt a laghdú suas le 25% toisc gur féidir smionagar agus ola a stóráil go héifeachtach.
Fíor 4. Próiseáil léasair femtosoicind ar phistíní innill gluaisteán chun feidhmíocht an innill a fheabhsú
05 Déantúsaíocht stent corónach sa tionscal leighis
Cuirtear na milliúin steint corónacha isteach i hartairí corónacha an choirp chun cainéal a oscailt le go sreabhfaidh an fhuil isteach i soithigh a bheadh téachtaithe murach sin, rud a shábhálann na milliúin beatha gach bliain. De ghnáth, déantar steint corónacha as mogalra sreinge miotail (m.sh., cruach dhosmálta, cóimhiotal cuimhne cruth nicil-tíotáiniam, nó le déanaí cóimhiotal cóbalt-cróimiam) le leithead strut de thart ar 100 μm. I gcomparáid le gearradh léasair cuisle fada, is iad na buntáistí a bhaineann le léasair ultra-thapa a úsáid chun lúibíní a ghearradh ná caighdeán gearrtha ard, bailchríoch dromchla níos fearr, agus níos lú smionagar, rud a laghdaíonn costais iar-phróiseála.
06 Déantúsaíocht feistí micrishreabhach don tionscal leighis
Úsáidtear feistí micrishreabhach go coitianta sa tionscal leighis le haghaidh tástála agus diagnóis galair. De ghnáth, déantar iad seo a mhonarú trí mhúnlú micrea-insteallta páirteanna aonair agus ansin nascadh le gliú nó táthú. Tá an buntáiste ag baint le monarú léasair ultra-thapa feistí micrishreabhach go dtáirgeann sé micreachainéil 3T laistigh d'ábhair thrédhearcacha amhail gloine gan gá le naisc. Modh amháin is ea monarú léasair ultra-thapa taobh istigh de ghloine mórchóir agus ansin eitseáil cheimiceach fliuch, agus ceann eile is ea abláisiú léasair femtosoicind taobh istigh de ghloine nó plaisteach in uisce driogtha chun smionagar a bhaint. Cur chuige eile is ea bealaí a mheaisíniú isteach sa dromchla gloine agus iad a shéalú le clúdach gloine trí tháthú léasair femtosoicind.
Fíor 6. Greanadh roghnach spreagtha ag léasar femtosoicind chun bealaí micrishreabhach a ullmhú taobh istigh d'ábhair ghloine
07 Micrea-dhruileáil an tsóip insteallóra
Tá meaisínithe micreaphoill léasair femtosoicind tar éis teacht in ionad micrea-EDM ag go leor cuideachtaí i margadh na n-insteallóirí ardbhrú mar gheall ar sholúbthacht níos mó maidir le próifílí poill sreafa a athrú agus amanna meaisínithe níos giorra. Mar thoradh ar an gcumas suíomh fócais agus claonadh an bhíoma a rialú go huathoibríoch trí cheann scanadh réamhchéime, tá dearadh próifílí cró (m.sh., bairille, lasair, cóineasú, idirdhealú) ar féidir leo adamhú nó treá sa seomra dócháin a chur chun cinn. Braitheann am druileála ar an toirt abláithe, le tiús druileála de 0.2 - 0.5 mm agus trastomhas poill de 0.12 - 0.25 mm, rud a fhágann go bhfuil an teicníc seo deich n-uaire níos tapúla ná micrea-EDM. Déantar micrea-druileáil i dtrí chéim, lena n-áirítear garbhú agus críochnú poill phíolótacha tríd. Úsáidtear argón mar ghás cúnta chun an tollpholl a chosaint ó ocsaídiú agus chun an plasma deiridh a chosaint le linn na gcéimeanna tosaigh.
Fíor 7. Próiseáil ardchruinneas léasair femtosoicind ar pholl barrchaolaithe inbhéartaithe le haghaidh insteallóir inneall díosail
08 Uigeachtú léasair thar a bheith gasta
Le blianta beaga anuas, chun cruinneas meaisínithe a fheabhsú, damáiste ábhartha a laghdú, agus éifeachtúlacht phróiseála a mhéadú, tá réimse na micrea-mheaisínithe ag éirí de réir a chéile ina fhócas do thaighdeoirí. Tá buntáistí próiseála éagsúla ag baint le léasar ultra-thapa amhail damáiste íseal agus cruinneas ard, rud atá anois ina fhócas chun forbairt na teicneolaíochta próiseála a chur chun cinn. Ag an am céanna, is féidir le léasair ultra-thapa gníomhú ar réimse ábhar, agus is treo mór taighde é damáiste ábhair a phróiseáil léasair freisin. Úsáidtear léasar ultra-thapa chun ábhair a abláisiú. Nuair a bhíonn dlús fuinnimh an léasair níos airde ná tairseach abláisiú an ábhair, taispeánfaidh dromchla an ábhair a abláisiú struchtúr micrea-nana le tréithe áirithe. Léiríonn taighde gur feiniméan coitianta é an Struchtúr dromchla speisialta seo a tharlaíonn agus ábhair á bpróiseáil le léasar. Is féidir le hullmhú struchtúr micrea-nana dromchla airíonna an ábhair féin a fheabhsú agus forbairt ábhar nua a chumasú freisin. Fágann sé seo gur modh teicniúil é ullmhú struchtúr micrea-nana dromchla le léasar ultra-thapa a bhfuil tábhacht fhorbartha thábhachtach aige. Faoi láthair, i gcás ábhar miotail, is féidir le taighde ar uigeachtú dromchla léasair thar a bheith gasta airíonna fliuchta dromchla miotail a fheabhsú, airíonna frithchuimilte agus caitheamh dromchla a fheabhsú, greamaitheacht sciath a fheabhsú, agus iomadú agus greamaitheacht threorach cealla.
Fíor 8. Airíonna sárhidreafóbacha dromchla sileacain ullmhaithe le léasar
Mar theicneolaíocht phróiseála cheannródaíoch, tá tréithe crios beag teasa-thionchair, próiseas neamhlíneach idirghníomhaíochta le hábhair, agus próiseáil ardtaifigh thar an teorainn difreactachta ag baint le próiseáil léasair ultra-thapa. Is féidir léi próiseáil micrea-nana ardchaighdeáin agus ardchruinneas a bhaint amach ar ábhair éagsúla. agus monarú struchtúr micrea-nana tríthoiseach. Osclaítear bealaí nua do mhonarú micrea-nana trí ábhair speisialta, struchtúir chasta agus gléasanna speisialta a bhaint amach. Faoi láthair, úsáidtear léasar femtosoicind go forleathan i go leor réimsí eolaíochta ceannródaíocha: is féidir léasar femtosoicind a úsáid chun gléasanna optúla éagsúla a ullmhú, amhail eagair micrealionsa, súile cumaisc bhioniceacha, treoraithe tonnta optúla agus meiteashruthanna; ag baint úsáide as a chruinneas ard, a ardtaifigh agus a chumais phróiseála tríthoiseacha, is féidir le léasar femtosoicind sceallóga micrea-shreabhach agus optashreabhach a ullmhú nó a chomhtháthú amhail comhpháirteanna micreathéitheoirí agus bealaí micrea-shreabhach tríthoiseacha; Ina theannta sin, is féidir le léasar femtosecond cineálacha éagsúla micrea-nanastruchtúr dromchla a ullmhú chun feidhmeanna frith-mhachnaimh, frith-mhachnaimh, sár-hidreafóbach, frith-oighrithe agus eile a bhaint amach; ní hamháin sin, tá léasar femtosecond curtha i bhfeidhm i réimse na bithleighis freisin, ag taispeáint feidhmíocht den scoth i réimsí ar nós micrea-stents bitheolaíocha, foshraitheanna cultúir cille agus íomháú micreascópach bitheolaíoch. Ionchais leathana feidhmchláir. Faoi láthair, tá réimsí feidhmchláir próiseála léasair femtosecond ag leathnú bliain i ndiaidh bliana. Chomh maith leis na micrea-optaic, micrea-shreabháin, micrea-nanastruchtúir ilfheidhmeacha agus feidhmchláir innealtóireachta bithleighis thuasluaite, tá ról ollmhór aige freisin i roinnt réimsí atá ag teacht chun cinn, amhail ullmhú meiteashruthlaithe, déantúsaíocht micrea-nana agus stóráil faisnéise optúla iltoisí, etc.
Am an phoist: 17 Aibreán 2024
