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光刻机和镭雕的原理是一样吗
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科汇华晟

时间 : 2025-11-18 14:44 浏览量 : 2

很多人以为光刻机和镭雕机都靠“光”加工材料,原理差不多。但实际上,两者的原理、目的、材料处理方式完全不同,只是都用到了激光光源,因此容易造成误解。


一、光刻机的原理(光化学反应 + 投影成像)

光刻机用于芯片制造,它主要利用光刻胶的光敏化学反应来形成纳米级图案。整个过程并不是“刻”,而是“曝光 + 显影”。

光刻机的工作过程可以分成几个关键步骤:

第一步是产生特定波长的光源。传统光刻使用 365 nm汞灯,后来发展到 248 nm 的KrF、193 nm 的ArF,最先进的是13.5 nm 的EUV。波长越短,能刻出的线条越细。

第二步是利用复杂的投影光学系统,把掩模上的电路图案缩小,并投影到涂有光刻胶的硅片上。这一步类似“把图案投影到胶片上”,但精度达到纳米级。

第三步是光刻胶的化学反应。曝光区域的光刻胶会发生结构变化。显影后,曝光区或未曝光区(取决于正胶/负胶)被溶解掉,于是得到精细图案。

最后,图案通过刻蚀转移到硅片上,光刻胶被去除,形成真正的晶体管结构。

光刻机本质上是用光激发光刻胶反应,然后再把图形转移到材料中去。它不直接切割材料,也不产生烧蚀。


二、镭雕机的原理(激光热效应 + 材料烧蚀)

镭雕机的目的非常直接,就是在金属、塑料、玻璃等材料表面刻字、刻码、刻图案。它利用的是激光的高能量密度,把材料“烧掉”或“烧变色”。


镭雕的过程很简单:

当激光聚焦成一个极小光斑时,能量密度高到足以让材料瞬间升温、熔化或气化。这种烧蚀会在材料表面留下凹痕、刻线或颜色变化,从而形成二维码、序列号、LOGO 等标记。

镭雕是物理破坏,直接改变材料表面结构,是“刻出来”的。

它不涉及化学显影,没有光刻胶,也没有投影缩小光学系统。


三、为什么两者容易被误会?

主要原因有两个:

第一,它们都用“激光”或光源,人们就容易产生联想。

第二,两者都能生成“图案”,尽管尺寸差距极大。


但真正的作用机制差别巨大:

光刻机依靠投影曝光,让光刻胶发生化学变化;

镭雕机依靠高能激光烧掉材料。

一个是“印刷原理”,一个是“烧刻原理”。


四、精度差异巨大,是根本区别

光刻机能做到1~5 纳米线宽,是目前人类最精密的制造技术之一。它精度取决于光源波长、数值孔径、材料、稳定性等系统因素。

镭雕机通常只能做到几十微米,最好的激光刻线也只能达到激光聚焦点的极限,远远无法触及光刻级别。


光刻机更像“纳米印刷机”,

镭雕更像“显微火焰刻刀”。


两者精度差了数百倍甚至上千倍。


五、应用场景完全不同

光刻机只用于芯片制造。

从手机芯片、内存,到传感器、电源管理芯片,全都需要光刻。


镭雕机则用于工业标记,比如:

手机壳刻字

CPU外壳激光打印序列号

医疗器械刻二维码

礼品金属刻LOGO


甚至半导体工厂里也用镭雕——但只是用来在芯片封装上打标记,而不是制造芯片内部结构。


六、互相无法替代

光刻机不能刻金属,因为曝光能量太低;

镭雕机不能制造芯片,因为精度远远不够。


光刻机是复杂的光学 + 化学系统,包括多层曝光、显影、刻蚀等流程;

镭雕机是高能激光加工设备,类似极精细的微型焊接或烧蚀。


两者完全不处于同一个技术体系中。


七、总结

光刻机和镭雕机的原理并不一样,连方向都不同:

光刻机靠光化学反应做纳米级图形

镭雕靠激光烧蚀做微米级刻字

光刻机是芯片制造的核心设备,是全球最复杂的机器之一;

镭雕机是成熟、简单、广泛使用的工业标记设备。

唯一的共同点只是:都用光。

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