飞秒激光微纹理加工，破解超薄材料超声波焊接 “穿孔&粘模” 行业难题

高端制造的成败，往往取决于微米之间的细节。

在新能源电池和半导体封装中，超声波焊接是不可或缺的核心工艺。但想要把几十层极薄的金属箔材完美叠焊在一起，既要“焊得透”又“绝不能破”，一直是困扰行业的巨大难题。

怎样才能提升精密焊接机器的良品率？我们正利用先进的飞秒激光技术，从微观层面提升设备性能。

为什么超声波焊接依赖微纹理？

超声波焊接不是靠几千度的高温把金属熔化，而是类似“搓手取暖”——焊头带动上层金属产生万次/秒的高频摩擦，底座则死死咬住底层金属，通过破坏氧化层实现原子级连接。

所以焊头和底座表面必须设计微纹理来实现能量传递以及抓牢金属。并且纹理的形状、深度、面积对压力分布和摩擦产热有决定性影响。

目前行业内焊头齿形主要分为三大类：金字塔（四棱锥）、半球、线条。传统机加工的金字塔等齿形通常较粗大，更适合厚重材料。面对多层极薄金属时，极难平衡“抓得牢”与“压痕浅”的矛盾。

我们使用飞秒激光微纳加工技术，实现了金字塔、半球等复杂齿形的微米级高精度定制。不需要靠“深扎”金属来获得抓取力，而是靠极其密集、平缓的微小触点（如平顶金字塔、浅半球）产生巨大的摩擦力，彻底解决了极薄箔材焊接中易破损、易虚焊的工艺痛点。

飞秒激光创新：半球凸点阵列结构

依托自主研发的高精度飞秒激光设备，我们利用超短脉冲的“冷加工”特性，攻克了在极硬钨钢上精细雕刻的工艺壁垒。通过微米级的逐层剥离，我们在工件表面实现了堪称完美的半球凸点阵列：凸点直径精准控制在140微米，深度65微米，且间距极其均匀。

更具颠覆性的是表面质量——阵列边缘做到了真正的零飞溅、零毛刺，形貌高度一致，表面粗糙度更是达到亚微米级（Sa < 0.4μm）。在新能源动力电池超极薄箔材焊接中，能在提供更大咬合力的同时，实现真正的0穿孔、0撕裂、不粘模，更大化延长了焊头与焊座的使用寿命。

PART 03

飞秒激光助力高端设备性能升级

飞秒激光微纳加工技术的引入，不仅实现了产品设计的快速验证，更大幅拓展了超声波焊机的性能边界。凭借高精度、无损的微纹理加工优势，该方案完美契合了新能源动力电池极耳（多层极薄箔材）的严苛焊接需求，更为高端微电子封装、半导体极细金属线束的超声波键合开辟了全新的工艺路径。

在经济效益上，该技术将焊头与底座的使用寿命从十万次级跨越式提升至百万次级，显著降低了终端用户的耗材与维护成本。

依托定制化的飞秒激光解决方案，我们为超精密加工设备赋能，提供更稳定、高效、低成本的底层技术支撑，重新定义行业设计标准与性能上限，全面助力高端制造业跨越升级。