上海晶圆水导激光加工在科研领域的应用

中科煜宸水导激光技术的科学原理深刻而精妙，其根基在于光学、流体力学与材料科学的交叉融合。系统工作时，纯净去离子水在超高压力下通过蓝宝石或金刚石制成的微孔喷嘴，形成直径数十微米的层流状水射流。与此同时，激光器发出的光束经精密光学组件准直与聚焦，从水束流的后上方以特定角度入射。当激光到达水与周围空气的界面时，因水折射率高于空气，在满足全反射临界角条件下，激光将被完全约束在水射流内部，如同在一种动态的、液体的“光纤”中向前传播，能量损失极小。这束“水载激光” 终作用在材料表面时，水流瞬间将激光能量传递给材料并使其汽化，同时高速水流立即将汽化产物和熔融残渣冲刷带走。整个过程，水流扮演了多重角色：激光波导、冷却剂、排屑介质和保护层，从而在原理层面确保了加工区极低的热积累和完美的清洁度。水导激光革新了激光与材料的相互作用环境。上海晶圆水导激光加工在科研领域的应用

航空发动机的薄壁机匣和火焰筒等薄壁结构件对热输入极为敏感，微小的热变形就可能导致装配失败或服役故障。中科煜宸水导激光技术以其近乎无热影响的独特优势，能够在不产生任何热变形的前提下，对薄壁件进行精密切割、开窗或钻孔。加工过程中水射流的持续冷却作用如同一道“热屏障”，彻底消除了工件翘曲风险。这使得复杂薄壁结构的精密制造成为可能，大幅提升了发动机部件的制造精度与良品率，有力支撑了先进航空动力的自主研发与制造，缩短了发动机的研制周期。西安微米级水导激光加工无损伤加工技术锂电池极耳水导激光切割无氧化毛刺，电阻值降低15%提升电池安全寿命。

光学元件和显示面板对表面质量和亚表面损伤有着极其严格的控制标准。传统激光加工易引起微裂纹和热致折射率变化，影响光学性能。中科煜宸水导激光技术为光学精密加工提供了完美方案。它可以用于切割蓝宝石手机盖板、摄像头保护镜片，获得透亮无崩边的边缘；可用于加工玻璃导光板、微透镜阵列，实现复杂微结构的高质量成型；可用于显示器中的玻璃基板、偏光片、OLED材料的精细切割与分离，避免热应力导致的暗裂或显示不均。其几乎无热影响的特性，确保了加工后材料的光学特性（如透光率、折射率）保持不变，满足了消费电子、AR/VR、 好品质光学仪器等行业对光学元件日益增长的 好品质需求。

单晶硅作为半导体产业的基础材料，其切割加工质量直接影响芯片的性能和良率。中科煜宸水导激光加工技术在单晶硅加工领域展现出明显优势。传统激光切割单晶硅时，热影响区大、边缘崩边严重、微裂纹难以避免，严重影响后续工艺。而中科煜宸水导激光技术利用水射流的持续冷却作用，将热影响区控制在极小范围内，加工边缘光滑无崩边，几乎不产生微裂纹。采用中科煜宸“基于双重支撑的单晶硅水导激光加工系统”，从底部用透明玻璃支撑单晶硅片，让加工激光顺利逸散，保护了工件完整性。这一技术不 适用于单晶硅的划片切割，还可用于晶圆减薄、通孔成型等多种工艺，为半导体制造提供了全新的精密加工解决方案。硬质合金刀具刃口精密修整，水导激光缩小我国刀具行业与国际差距。

金刚石作为自然界超硬的材料，其精密加工一直是行业难题。中科煜宸开发的“水导激光加工金刚石盲槽工艺”，通过多角度补偿技术实现了金刚石盲槽的高质量加工。该工艺不 能优化激光入射角，减少散射效应，提升槽壁光滑度，还可避免因为单一方向加工引发的周期性纹路与缺陷。动态角度调整使激光焦点与材料表面始终匹配，有效减轻深度增加导致的能量衰减问题，确保深槽底部均匀加工。同时，多角度加工改善热分布，降低热堆积对材料性能的影响，并优化水导流场，增强加工稳定性。采用中科煜宸水导激光多角度补偿工艺加工的金刚石盲槽，槽壁光滑、无微裂纹、深径比高，完全满足精密模具和刀具的应用要求。实时冷却效应，能将热影响区近乎消除。重庆精密水导激光加工在线监测系统

模块化设计赋予高升级空间，水导激光设备可适配技术发展与需求变化。上海晶圆水导激光加工在科研领域的应用

中科煜宸自主研发的五轴联动水导激光加工设备，五轴联动功能使得激光头能够在多个方向同时运动，实现复杂空间曲面的精密加工，极大拓展了水导激光的应用边界。无论是带有扭曲叶片的航空发动机涡轮盘，还是具有复杂流道的精密模具，中科煜宸水导激光五轴设备均能轻松应对。更大的加工行程使得设备能够处理更大尺寸的工件，提升了设备适应不同加工需求的能力。同时，五轴联动功能确保了激光束始终以更合适的角度入射材料表面，保证了加工的一致性和精度。这种高自由度、高精度的加工能力，使中科煜宸在水导激光领域树立了难以逾越的技术壁垒。上海晶圆水导激光加工在科研领域的应用

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