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超快精密加工的未來

精密加工是雷射製造的重要組成部分，從早期的固體奈秒綠/紫外線雷射器發展到皮秒、飛秒雷射器，如今超快雷射已成為主流。超快精密加工未來的發展趨勢是什麼？超快雷射的出路在於提升功率，拓展更多應用場景。

2022-09-19

精密加工是雷射製造的重要組成部分，從早期的固體奈秒綠/紫外線雷射器發展到皮秒、飛秒雷射器，如今超快雷射已成為主流。超快精密加工未來的發展趨勢如何？

超快雷射最早走的是固體雷射技術路線。固體雷射具有輸出功率高、穩定性高、控制性好的特點，是奈秒/亞奈秒固體雷射的升級延續，因此皮秒/飛秒固體雷射取代奈秒固體雷射順理成章。光纖雷射大行其道，超快雷射也朝著光纖雷射的方向發展，皮秒/飛秒光纖雷射迅速崛起，與固體超快雷射形成競爭。

超快雷射的一個重要特徵是從紅外線升級到紫外線。紅外線皮秒雷射加工在玻璃切割鑽孔、陶瓷基板、晶圓切割等方面都有近乎完美的效果。而超短脈衝加持下的紫外光，可以將「冷加工」發揮到極致，在材料上的打孔、切割幾乎不會留下焦痕，達到完美的加工效果。

超短脈衝雷射的技術擴展趨勢是功率不斷提升，從早期的3瓦、5瓦，發展到現在的百瓦級。目前市面上精密加工普遍採用20瓦至50瓦的功率。而德國一家機構已開始攻克千瓦級超快雷射的難題。 S&A超快雷射冰水機系列可滿足市面上大多數超快雷射器的冷卻需求，並根據市場變化豐富S&A冰水機產品線。

受新冠疫情及經濟環境不確定性等因素影響，2022年手錶、平板電腦等消費性電子產品需求低迷，PCB（印刷電路板）、顯示面板、LED領域對超快激光器的需求下降，僅圓片和晶片領域有所拉動，超快激光精密加工遭遇增長挑戰。

超快雷射的出路在於提升功率，拓展更多應用場景。未來百瓦級皮秒雷射將成為標配。高重複頻率和高脈衝能量雷射能夠實現更強大的加工能力，例如切割和鑽孔厚度達8毫米的玻璃。紫外線皮秒雷射幾乎沒有熱應力，適用於加工高敏感材料，例如切割支架和其他高敏感醫療產品。

在電子產品組裝製造、航空航太、生醫、半導體晶圓等產業中，將出現大量零件的精密加工需求，非接觸式雷射加工將是最佳選擇。當經濟環境回暖時，超快雷射的應用必然會重回高成長軌道。

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