【摘要】：采用噴射成形技術(shù)制造微帶貼片天線、電路板、頻選天線罩等電子裝備的關(guān)鍵步驟之一是對噴射材料進(jìn)行燒結(jié)處理,使噴射的圖案具有導(dǎo)電特征。激光具有可導(dǎo)性、能量集中,產(chǎn)生的溫度場影響區(qū)域小等特點(diǎn),可燒結(jié)固化噴射材料。本文以一款無顆粒型的銀基金屬有機(jī)分解(Metal Organic Decomposition,MOD)墨水作為噴射材料,針對該墨水的激光燒結(jié)工藝進(jìn)行分析研究。首先,本文研究了激光與墨水作用的光熱特性和墨水的分解過程。通過研究墨水對不同波長光的吸收度,以及不同波長激光在墨水中的滲透深度,確定了本文所用激光的波長;通過對墨水進(jìn)行差式掃描量熱分析(Differential Scanning Calorimeter,DSC)和熱重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)研究了墨水的分解過程,得到墨水的高、低沸點(diǎn)溶劑揮發(fā)和螯合物分解的溫度范圍。其次,運(yùn)用有限元分析軟件COMSOL Multiphysics進(jìn)行激光燒結(jié)MOD墨水的數(shù)值模擬。通過實(shí)驗(yàn)得到墨水導(dǎo)熱系數(shù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)修正其他熱物參數(shù)建立了仿真模型;利用該模型模擬不同激光燒結(jié)工藝參數(shù)(輸出功率、掃描速度、掃描間隔)對燒結(jié)溫度場的影響,得到了不同工藝參數(shù)下的溫度場變化規(guī)律。再次,根據(jù)激光燒結(jié)工藝調(diào)控需求,研制了激光燒結(jié)固化系統(tǒng)。采用三軸運(yùn)動平臺實(shí)現(xiàn)光斑的空間運(yùn)動,對伺服控制硬件進(jìn)行選型,開發(fā)控制軟件并對燒結(jié)路徑進(jìn)行規(guī)劃。最后,利用研制的燒結(jié)固化設(shè)備進(jìn)行了燒結(jié)固化實(shí)驗(yàn)并優(yōu)化燒結(jié)工藝。根據(jù)在不同輸出功率、掃描速度、掃描間隔下,燒結(jié)成形的導(dǎo)電圖形的線寬測試、電導(dǎo)率測試、銀膜厚度測試、電子掃描顯微鏡測試、能譜檢測結(jié)果,研究了導(dǎo)致燒結(jié)質(zhì)量差異的原因,對激光燒結(jié)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并采用該工藝進(jìn)行了微帶貼片天線的制造,測試性能符合要求。本文通過對MOD墨水的激光燒結(jié)工藝研究,有助于確定激光燒結(jié)在噴射成形技術(shù)應(yīng)用的工藝研究方向,為電子裝備異質(zhì)異構(gòu)噴射成形的相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

有機(jī)鹽墨水和納米顆粒墨水的燒結(jié)質(zhì)量都和燒電導(dǎo)率，墨水中的金屬先驅(qū)體從最開始的離散狀成致密的金屬層。形成厚頸后整體開始出現(xiàn)導(dǎo)電技術(shù)研究現(xiàn)狀水的燒結(jié)技術(shù)研究現(xiàn)狀水燒結(jié)方法有通過電爐加熱，使溫度達(dá)到 200℃基材的耐熱溫度，且燒結(jié)時間較長。利用直流電50W 和 25mm/s 運(yùn)動速度下，燒結(jié)出方阻為 0.1微導(dǎo)電特征，且只適用于平面基板，限制了墨水

圖 1.2 微波燒結(jié)模型[15]光燒結(jié)技術(shù)采用高強(qiáng)度脈沖白光束燒結(jié)金屬先驅(qū)墨水，由控制器調(diào)節(jié)傳板的能量。但是 Lee 等人[16]發(fā)現(xiàn)不同的功率和脈寬條件下，由于閃光度限制，，容易導(dǎo)致薄膜分層脫落現(xiàn)象。圖 1.3 燒結(jié)模型[16]年來，許多科學(xué)家做了激光燒結(jié)固化導(dǎo)電墨水的研究[17]，激光燒結(jié)技
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN820;TN249

【參考文獻(xiàn)】

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1 仲雨森;熱噴涂—絲網(wǎng)印刷復(fù)合制備石墨烯—鐵基復(fù)合涂層耐磨性研究[D];鄭州大學(xué);2017年

2 程琳;面向汽車輕量化的車身激光焊接熱力學(xué)分析[D];武漢理工大學(xué);2015年

3 陳繼文;基于激光誘導(dǎo)向前轉(zhuǎn)移技術(shù)直寫布線工藝研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 劉建書;選擇性激光燒結(jié)數(shù)值模擬與加工仿真[D];華東交通大學(xué);2011年

5 張柯;激光直寫布線技術(shù)的應(yīng)用研究[D];長春理工大學(xué);2009年

本文編號：2636658