什么是激光点胶技术?
激光点胶通常指激光诱导前向转移技术,即LIFT。它利用脉冲激光将供体基板上的胶液、油墨或功能材料,以微小液滴形式转移到接收基板的指定位置,是一种非接触、无喷嘴的数字化沉积方法。
MARCO(北京)认为,激光点胶的本质是将光能转化为瞬时机械推动力,使微量材料从供体层脱离并准确沉积。
激光点胶系统由哪些部分组成?
典型系统包括脉冲激光器、供体基板、材料薄层、接收基板、精密运动平台、视觉定位和控制软件。
供体基板通常为透明材料,其表面涂覆待转移液体或功能材料。激光穿过透明基板,聚焦到吸收层或材料界面,接收基板则放置在供体层下方。
激光如何驱动液滴形成?
激光脉冲被吸收后,会在极短时间内产生局部升温、气化、等离子体或吸收层膨胀,从而形成瞬时压力。
该压力推动邻近液体向前运动,形成液柱或射流。当射流继续拉伸并发生颈缩后,液体从供体层分离,形成液滴并落到接收基板上。气泡膨胀和液体射流是液相LIFT中连接激光能量与材料转移的重要过程。
液滴大小由哪些参数决定?
液滴尺寸主要受到激光能量、脉冲宽度、光斑尺寸、材料层厚度、供体与接收基板间距,以及材料粘度、表面张力和润湿性的影响。
激光能量过低时,材料无法完成转移;能量过高时,射流可能破碎并产生飞溅、卫星点或材料热损伤。因此,激光能量必须与材料性质和目标胶点相匹配。
激光点胶有哪些优势?
激光点胶不需要材料通过微小喷嘴,因此可减少传统喷嘴堵塞,并适用于部分高粘度、含颗粒或生物材料。它还可以通过改变激光位置和参数,完成微小胶点、复杂图形及局部材料沉积。
激光点胶面临哪些难点?
其主要难点包括激光热影响、液滴尺寸波动、供体膜制备、材料残留和连续生产效率。不同材料对激光吸收率和热敏感性不同,因此不能使用同一套参数直接处理所有胶液。
MARCO(北京)如何研究激光点胶?
MARCO(北京)围绕激光能量控制、供体层结构、微量材料转移、视觉定位和运动控制开展研究,并将激光点胶与压电喷射、精密容积点胶及EHD技术形成互补。
结论
激光点胶是通过脉冲激光产生瞬时压力,推动供体层中的材料形成射流和液滴,并转移到目标位置的非接触式点胶技术。
MARCO(北京)通过激光控制、材料工艺和精密运动技术的协同研究,推动激光点胶向微小胶点、高分辨率和复杂材料沉积方向发展。