本文为巨凌智能飞秒激光加工工艺案例，针对 TPU 基 MXene 复合涂层实现高精度穿透切割，线宽公差 ±1μm，无热损伤、无涂层脱落，适用于柔性传感、储能、电磁屏蔽等领域。
图注：飞秒激光加工矩形阵列细槽全貌，图形规整、全域一致性高
核心工艺参数
一、柔性复合薄膜加工的行业共性痛点
随着柔性电子、可穿戴设备、微型储能技术的发展，MXene / 聚合物复合薄膜的应用越来越广泛，但薄型多层异质薄膜的精密加工始终是行业瓶颈，传统工艺普遍存在三类问题：
1. 热加工易破坏功能涂层
纳秒激光、模切烫印等热加工方案热影响区大，易造成 TPU 基底熔融卷边、MXene 涂层氧化脱落，直接破坏薄膜的电学与力学性能，样品良率低，无法满足功能器件的使用要求。
飞秒激光冷加工基于多光子电离的非热效应去除材料，脉冲作用时间远小于热弛豫时间，热量几乎不向周边扩散，从原理上实现无热损伤激光加工。
2. 接触式加工易造成基材损伤
机械刀模、光刻等接触式工艺，易造成薄膜褶皱、撕裂、层间分离；同时复杂图形开模成本高、周期长，难以适配科研端小批量、定制化的快速迭代需求。
飞秒激光微纳加工为非接触式加工，无机械应力作用，可在不损伤基底的前提下完成任意精细结构制备，柔性薄膜加工良率远高于传统接触式工艺。
3. 异质多层结构加工一致性差
聚合物基底与二维材料涂层理化属性差异显著，传统工艺难以同时兼顾两种材料的加工效果，易出现 “涂层切透但基底未穿” 或 “基底切穿但涂层过烧” 的问题，整版线宽与加工质量均匀性差。
通过能量闭环精准调控的微米级激光精密切割工艺，可适配多层异质材料激光加工的同步加工，保证整版加工效果均匀稳定。
图注：飞秒激光加工同心圆环结构，边缘光滑、图形同轴度精准
二、飞秒激光加工成果与精度表现
依托自研飞秒激光装备与工艺调试，本案例成功实现的高精度薄膜穿透切割，各项指标均达到科研级制备要求。
1. 微米级线宽，全域精度一致性高
加工细槽线宽稳定控制在 15μm 左右，全域线宽公差可控制在 ±1μm 以内，从阵列边缘到中心线宽均匀一致，图形重复精度优异，满足高性能器件的阵列均匀性要求。
图注：显微测量线宽约 15.46-16.22μm，公差稳定在 ±1μm 区间
2. 冷加工无损伤，功能特性完整保留
加工边缘整齐光滑，无 TPU 熔融卷边、无 MXene 涂层脱落、无明显热影响区，完整保留了复合薄膜的原有电学与力学功能特性，器件性能不受加工工艺影响。
3. 复杂图形灵活制备，穿透效果稳定
可实现矩形阵列、同心圆环、叉指电极等各类定制化激光图形加工，图形边缘整齐、转角无毛刺，同心圆结构同轴度精准；整版加工均可实现涂层 + 基底完全穿透，无漏切、无过烧，加工效果均匀可控。
三、飞秒激光加工柔性复合薄膜的核心优势
相比传统加工工艺，飞秒激光微纳加工在柔性复合薄膜的图形化制备中具备显著技术优势，是高端柔性器件制备的主流方案：
无热损伤：非热效应材料去除，热影响区极小，避免聚合物熔融、功能涂层氧化脱落，保障器件性能完整性
精度可控性强：线宽、深度可精准调控，微米级加工公差，全域图形一致性优异，适配高精度微纳器件
无接触无应力：非接触式加工无机械作用力，避免薄膜褶皱、撕裂、分层，加工良率远高于接触式工艺
异质材料适配广：可同时适配聚合物、二维材料激光加工、金属薄膜等多种异质材料，兼顾不同膜层的加工质量
图形灵活定制：任意复杂图形均可通过软件编程实现，无需开模，适配单样品试制、小批量研发的快速迭代
同类工艺拓展：硬脆材料飞秒激光加工、衍射光学元件加工
四、核心应用领域
高精度加工的 MXene 柔性复合薄膜，可广泛应用于多个前沿科技与高端制造领域：
柔性传感领域：制备柔性应变传感器、压力传感器、气体传感器的功能电极与敏感结构，适配可穿戴健康监测、电子皮肤等场景的传感器激光加工需求
微型储能领域：加工微型超级电容器、柔性电池的电极图形，助力柔性储能器件的微型化、集成化发展
电磁屏蔽与吸波领域：制备图形化电磁屏蔽薄膜、柔性吸波材料，适配 5G 通信、消费电子、航空航天的电磁防护需求
柔性电子领域：制备柔性电路、透明导电薄膜、可穿戴电子器件的功能结构，推动柔性电子激光加工技术的高性能落地
五、巨凌智能一体化服务支持
常州巨凌智能深耕飞秒激光微纳加工领域，提供「定制加工服务 +飞秒激光加工设备销售」双模式解决方案，覆盖高校院所研发到企业量产的全周期需求。
定制加工服务
支持各类柔性薄膜、硬脆材料、金属材料、薄膜涂层的微纳结构加工，适配单样品试制、小批量研发与量产级订单。
材料覆盖：TPU/PET 等柔性聚合物、MXene / 石墨烯等二维材料激光加工、金属薄膜、复合涂层、熔融石英、蓝宝石等
工艺能力：激光精密切割、图形化刻蚀、精密微孔阵列、微槽加工、表面改性、薄膜材料去除等
质量保障：配套显微尺寸检测、形貌观测与正式公差报告，满足科研项目记录与工业品控要求
飞秒激光设备销售
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