您好 欢迎来到中国超硬材料网  | 免费注册
远发信息:磨料磨具行业的一站式媒体平台磨料磨具行业的一站式媒体平台
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

激光升级金刚石刀具瞄准微电子加工领域

关键词 激光 , 金刚石刀具 , 原创|2011-05-27 09:24:45|来源 中国超硬材料网
摘要 美国西密歇根大学的制造工程学教授JohnPatten博士开发了一种称为“μ-LAM”的微激光辅助加工技术,该方法将激光与金刚石刀具结合起来,对硅半导体...

  美国西密歇根大学的制造工程学教授John Patten博士开发了一种称为“μ-LAM”的微激光辅助加工技术,该方法将激光与金刚石刀具结合起来,对硅半导体和陶瓷材料进行加热软化和切削加工。

  John Patten介绍说,“这些材料通常都非常脆,如果试图使它们变形或对其进行加工,它们往往很容易破碎。通过使这些材料软化,我们就能增大其柔性,使其更易于加工。”

  μ-LAM加工装置集成了一种红外光纤激光(波长范围1000-1500nm)。激光束通过一个具有很高光学清晰度的单点金刚石刀具照射到工件上,将工件材料加热到600℃以上。刀尖圆弧半径为5μm-5mm的金刚石刀具通过环氧树脂粘接(适用于毫瓦级激光功率的加工)或焊接/钎焊(适用于1瓦或更大激光功率的加工)的方式,连接到装在一个钨或硬质合金壳体中的激光器上。

  其他工程技术人员已经尝试了用各种不同的方法来加工脆性材料(如陶瓷)。其中一种方法是先在炉子中加热工件,然后再对其进行加工;另一种方法是分别采用激光加热和金刚石刀具切削。而Patten发明的方法将激光和金刚石刀具集成到一起,因此具有明显优势。他解释说,“事情变得更简单,因为激光与刀具本身就是对准的,激光加热的部位正好就在刀具切削刃处,因此能获得最好的加工效果。此外,工件材料也不会过度加热。”

  Patten说,μ-LAM加工技术还可以削减加工时间和加工成本,并获得非常光滑的光学表面。“采用常规加工方法时,如果想要制造一个光学元件(如反射镜),通常需要从浇铸工件毛坯开始,然后进行一系列加工步骤:粗磨、精磨、研磨,才能最终成形。而我们的加工方法取代了原来的一系列工序,在CNC数控机床上用单点金刚石刀具进行切削,并且也能获得极好的表面粗糙度(Ra1-10nm)。”

  Patten正与一家日本公司合作,争取实现μ-LAM系统的商业化应用。他预期,这项发明将在一些行业(包括汽车、航空、医疗设备、半导体和光学行业)找到用武之地。他表示,“我们最初的目标是瞄准光学和半导体行业,但现在看来,可能其大部分应用将在高能、高温微电子设备上。在半导体行业中,硅片是芯片和集成电路的载体,在温度较高的工作条件下,人们就会使用碳化硅。因此,现在我们的全部精力几乎都集中在碳化硅的加工上。” 

金刚石刀具网正式上线
  ① 凡本网注明"来源:中国超硬材料网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非中国超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

元素六 | 利用PCD刀具加工脆性材料以及激光技术

ElementSix隶属于“钻石很久远,一颗永流传”大名鼎鼎DeBeers集团公司,主要负责设计、开发和生产合成金刚石和其他超级材料,在全球运营,并在中...

日期 2020-03-26   超硬新闻

元素六:利用PCD刀具加工脆性材料以及激光技术

元素六将于本周五晚,即3月20日晚上19:30-20:30进行一场主题为“利用PCD刀具加工脆性材料以及激光技术”的网络直播课。课程简介:高度创新的消费...

日期 2020-03-18   超硬新闻

量子物理、激光技术 物理学家揭示钻石的新特性

TSU物理学家们与新西伯利亚、克拉斯诺亚尔斯克、德国和韩国的科学家们合作,发现了在波皮盖阿斯特拉布梅斯卡诺埃矿床开采钻石的新纳米力学性质。通过实验和理论...

日期 2019-10-10   超硬新闻

广东无偿资助"超快激光多轴精密加工刀具装备研发与应用...

2019年8月29日,广东省科学技术厅发布《2019~2020年度广东省重点领域研发计划“激光与增材制造”重大专项申报指南(征求意见稿)》,将针对高稳定紫外超快激光器、高亮度半导体...

日期 2019-09-04   超硬新闻

【技术+】多晶金刚石刀具的现状及发展研究

吴昌,宋鹏涛,刘海华*,赖喜庆,邓苹(珠海罗西尼表业有限公司,广东珠海519085)摘要:文章介绍了多晶金刚石刀具的发展及性能特点,并简要叙述了多晶金刚...

日期 2019-05-29   超硬新闻

金刚石刀具磨削特性

一.金刚石刀具磨削的工艺特点金刚石刀具的磨削有其自身的工艺特点,比较突出的特点为是材料硬度高,导致砂轮在磨削过程中损耗过快,尺寸不稳定;其二,金刚石刀具...

日期 2019-03-07   技术信息

聚晶金刚石刀具的制造及应用

PCD刀具由聚晶金刚石刀尖和硬质合金基体经高温高压烧结而成。既能发挥金刚石高硬度、高导热系数、低摩擦系数、低热膨胀系数、与金属和非金属亲和力小、弹性模量...

日期 2019-03-05   技术信息

鄂州金刚石刀具加工业困中求变

图为:湖北昌利超硬材料公司近年来与中国地质大学、中南科技大学、郑州三磨研究所等单位联手,研发的金刚石系列产品质量与销售增长率均居国内同行前列,并出口欧美...

日期 2019-01-25   超硬新闻
CVD金刚石刀具的微细铣削仿真及试验研究

CVD金刚石刀具的微细铣削仿真及试验研究

金刚石具有良好的物理化学性质,在微铣削难加工材料时被广泛应用。化学气相沉积(CVD)金刚石是一种人造金刚石,其相对于天然金刚石具有容易制备、物理化学性能...

日期 2019-01-09   技术信息

金刚石刀具的应用及发展趋势

金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。在刀具发展历程中,从十九世纪末到二十世纪中期,刀具材料以高速钢为主要代表;1927年德国首先研制...

日期 2019-01-02   超硬新闻
柘城惠丰钻石科技股份有限公司
河南联合精密材料股份有限公司