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INDUSTRY
超快激光加工为医疗和微电子行业使用的聚酰亚胺材料提供了高精度和洁净度。
聚酰亚胺（PI）材料特点：
聚酰亚胺（Polyimide，简称 PI）是属于超级工程塑料的一种热硬化树脂，是聚合物的典型代表。
其核心特性包括：长期使用温度可达 200-300℃的优异耐高温性，出色的机械稳定性、电绝缘性、化学惰性及生物相容性，因此其加工工艺在高端制造领域应用广泛。
在半导体行业，聚酰亚胺广泛用作半导体相关部件的绝缘材料，同时在保护材料、高性能粘合剂、耐热涂料等领域也有重要应用。
在微电子元件领域，聚酰亚胺被用于晶圆载具、测试夹具、硬盘驱动器组件、电气连接器、电线绝缘层、柔性印刷电路板及数码复印机、喷墨打印机的核心部件等。
凭借优异的化学惰性和生物相容性，聚酰亚胺在医疗领域的应用日益广泛，如心血管导管、回收装置、推环、标记带、血管成形术器械、支架输送系统、神经介入设备及药物输送装置等。
加工难点：
1、在处理医用级聚酰亚胺软管（如钻孔、切割）时，核心标准要确保制造过程中不引入有害物质，因此必须全程保持材料本体及周边环境的洁净性。
2、聚酰亚胺的 “耐高温” 是指长期使用时的热稳定性，但加工过程中热导率低，对热量非常敏感，局部瞬间高温会导致分子链断裂、碳化，导致显著的热影响区、材料翘曲，尤其对于薄壁产品，激光切割后边缘的热损伤常较为明显。因此，需要“冷加工”。
3、皮秒激光虽能在聚酰亚胺薄膜上加工出的微米级特征，但存在明显局限：一是加工后，特征周围易产生熔融碎屑，需对样品进行后处理以去除表面残留物，增加了整体成本；二是加工特征的间距受限，制约了特征密度提升及产品微型化发展。
图示：皮秒加工与飞秒激光加工效果对比
飞秒激光加工优势：
作为非接触式加工工具，飞秒激光技术可将光束聚焦至微米级，且属于“冷加工”，非常适合聚酰亚胺材料的精密加工。
· 热影响极小：飞秒激光脉冲高峰值功率可瞬间汽化聚酰亚胺薄膜，确保表面无碎屑残留，避免显著热效应，加工微孔可更紧密排列而不相互影响，利于提升特征密度；
· 无需后处理：加工后的孔道侧壁、边缘平滑，无需额外研磨或抛光去除凸起边缘，简化工艺流程；
· 材料适应性广：对几乎所有材料均可加工。聚酰亚胺等聚合物对红外线吸收较弱，对于大部分透明的PI材料，需选用紫外超快激光以确保加工效率。
·可加工深孔：能实现纵横比大于 10:1 的深孔结构。
·灵活性：实现一体化切割、钻孔，可提升生产效率、加工速度与工艺灵活性。可通过软件系统实时监控，调整形状和尺寸。
飞秒激光加工应用：
1、聚酰亚胺微孔阵列加工
在聚酰亚胺薄片上，实现孔径 Φ3μm 微孔的稳定加工，精度控制在 ±1μm 范围内。
2、聚酰亚胺管直通孔加工
可在不损伤管材另一侧的前提下，加工出洁净度高、精度优异的孔道，且无需后期处理。
聚酰亚胺薄膜切割
采用高重复率飞秒激光切割设备可实现聚合物的高通量加工，切割速度近 300 毫米 / 秒。需注意的是，使用较短波长可提升加工质量，但因短波长下平均功率较低，可能需以降低速度为代价。
聚酰亚胺模具刻蚀
PI膜表面凸点微结构蚀刻，凸点深度0.026mm，表面粗糙度Ra≤0.4μm，无毛刺、无变形。
剥离
飞秒激光精准剥离医疗导线上的聚酰亚胺涂层，避免对导线基材造成损伤，确保剥离边缘光滑，满足医疗级洁净度要求。
飞秒激光在聚合物加工及聚酰亚胺结构化中的典型应用还包括：
柔性超薄印制电路板（PCB），用于小型移动设备；
柔性太阳能电池；
微型助听器组件；
柔性有机发光二极管（OLED）显示屏面板；
食品与医疗领域用穿孔过滤器等。
