加工精度激光切割的加工精度是由加工機(jī)性能、光束品質(zhì)、加工現(xiàn)象而決定的整體精度。

一、 關(guān)于尺寸變化即使按照程序進(jìn)行切割，也有加工產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足精度要求的情況。所以需要根據(jù)不同的情況采取對(duì)策。

1.加工產(chǎn)品的全體尺寸有變化這是由于切口上激光焦點(diǎn)直徑和其周?chē)紵齾^(qū)域形成的切口寬度所影響的。雖然在相同條件下，對(duì)相同的加工物，使用同一偏置補(bǔ)償值可以確保其精度，但是焦點(diǎn)位置的設(shè)定要憑借加工機(jī)操作人員的感覺(jué)來(lái)確定，而且熱透鏡作用也會(huì)造成焦點(diǎn)位置的變化，所以需要定期檢查的偏置補(bǔ)償值。

2．加工方向(部分)上的尺寸誤差有差別板材上部的尺寸精度與尺寸精度有不同的情況。這個(gè)現(xiàn)象要考慮兩方面的原因。首先，光束圓度和強(qiáng)度分布不均一，造成切口寬度沿加工方向有所不同。解決的方法是進(jìn)行光軸調(diào)整或清洗光學(xué)部件。其次，激光加工價(jià)格，被加工物受熱膨脹會(huì)引起加工形狀長(zhǎng)方向尺寸變短的情況。

3．翹曲引起的變化尺寸精度雖然在要求范圍內(nèi)，但由于熱變形等原因會(huì)造成發(fā)生翹曲。加工鋁、銅、不銹鋼等時(shí)非常顯著，它受到線膨脹系數(shù)、熱容量等物性的影響。就加工形狀來(lái)說(shuō)，縱橫比越大，翹曲量就越大。采用低熱量加工條件以及加工線路等在加工程序上下工夫，但還沒(méi)有完全解決問(wèn)題。加工板件所擁有的殘余應(yīng)力對(duì)翹曲和尺寸誤差也有影響，所以我們需要對(duì)加工程序始終保持一定的配置方向。

4．間距精度變化加工很多孔時(shí)，孔與孔之間的間距精度會(huì)出現(xiàn)偏差。由于在熱膨脹情況下開(kāi)孔，冷卻收縮后，間距變小。我們可以在程序中補(bǔ)正收縮部分的精度或者靈活運(yùn)用形狀縮放功能。無(wú)論什么情況，都要在初期加工后，測(cè)定其加工尺寸，補(bǔ)誤差。當(dāng)間隔精度不隨加工位置而變化，而是在整個(gè)加工區(qū)里都惡化時(shí)，其原因是機(jī)械精度的惡化而造成的。

5．圓度變化在激光加工中加工孔切割面產(chǎn)生坡度是無(wú)法避免的，下面直徑比背面直徑大，一般都評(píng)估背面稍小一側(cè)的圓度。

發(fā)展前景

  激光應(yīng)用于材料加工，被譽(yù)為制造技術(shù)的革命。據(jù)中國(guó)光學(xué)會(huì)資料，中國(guó)激光加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，總產(chǎn)值已經(jīng)從1999年的1．6億元人民bi增加到2003年的12億元。但從整體實(shí)力上看，中國(guó)對(duì)高功率激光切割技術(shù)和成套設(shè)備的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，美國(guó)投入使用的激光切割機(jī)有25000臺(tái)，而中國(guó)僅有600余臺(tái)。華中科技大學(xué)激光研究**朱曉說(shuō)：“沒(méi)有掌握核心技術(shù)，造成采購(gòu)成本過(guò)高，是中國(guó)高檔激光器、激光成套設(shè)備市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外產(chǎn)品占領(lǐng)的主要原因?！彼e例說(shuō)，如激光切割設(shè)備，雖然過(guò)去中國(guó)產(chǎn)的每臺(tái)售價(jià)才170萬(wàn)元人民bi，遠(yuǎn)低于進(jìn)口貨70萬(wàn)美元的價(jià)格，但切割性能不能滿(mǎn)足高水平加工的需要，因此中國(guó)激光切割設(shè)備大部分是進(jìn)口貨。此次武漢華工制造的第二代大型激光切割機(jī)與正在批量制造的第yi代國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品相比，切割速度、切割質(zhì)量和安全穩(wěn)定性能都有了很大提高。此外，第三代大型激光切割機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)工作正在順利進(jìn)行，樣機(jī)將于2005年初問(wèn)世。朱曉表示，自20世紀(jì)90年代末，中國(guó)激光加工設(shè)備的工藝技術(shù)和制造水平有了重大突破，關(guān)鍵光學(xué)器件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，數(shù)控技術(shù)也有了大幅提高，加上通過(guò)引進(jìn)吸收海外先進(jìn)技術(shù)，中國(guó)造激光加工設(shè)備在質(zhì)量、功能、穩(wěn)定性等方面與國(guó)際品牌的差距已逐漸縮小。

在電子工業(yè)中的應(yīng)用

 激光加工技術(shù)屬于非接觸性加工方式，所以不產(chǎn)生機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力，激光加工焊接，特別符合電子行業(yè)的加工要求。另外，還由于激光加工技術(shù)的率、無(wú)污染、、熱影響區(qū)小，加工激光打標(biāo)，因此在電子工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

 激光劃片激光劃技術(shù)是生產(chǎn)集成電路的關(guān)鍵技術(shù)，其劃線細(xì)、精度高(線寬為15-25μm，槽深5-200μm)、加工速度快(可達(dá)200mm/s)，黃江鎮(zhèn)激光加工，成品率達(dá) 99.5%以上。集成電路生產(chǎn)過(guò)程中，在一塊基片上要制備上千個(gè)電路，在封裝前要把它們分割成單個(gè)管芯。傳統(tǒng)的方法是用金剛石砂輪切割，硅片表面因受機(jī)械力而產(chǎn)生輻射狀裂紋。用激光劃線技術(shù)進(jìn)行劃片，把激光束聚焦在硅片表面，產(chǎn)生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖重疊量可精que控制刻槽深度，使硅片很容易沿溝槽整齊斷開(kāi)，也可進(jìn)行多次割劃而直接切開(kāi)。由于激光被聚焦成的光斑，熱影響區(qū)，切劃50μm深的溝槽時(shí)，在溝槽邊25μm的地方溫升不會(huì)影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工，硅片不會(huì)受機(jī)械力而產(chǎn)生裂紋。因此可以達(dá)到提高硅片利用率、成品率高和切割質(zhì)量好的目的。還可用于單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽(yáng)能電池的劃片以及硅、鍺、shen hua稼和其他半導(dǎo)體襯底材料的劃片與切割。

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