隨著科學技術的發(fā)展,硅作為半導體材料在微電子行業(yè)的應用日漸廣泛,尤其是硅微結構的需求更是連年增長,同時對硅微結構的加工質量和效率的要求也越來越高。為了實現(xiàn)高質量大深寬比硅微槽道加工,本文提出了納秒激光與水射流的復合加工方法,充分利用納秒激光高效的加工特性及水射流冷卻、沖刷提高加工質量的特點,進行硅微槽道的高質、高效加工。首先,本文研究了激光與水射流復合加工的光路并在此基礎上搭建了光液耦合裝置。研究了激光在裝置中傳播的幾何特性,得到了焦距的限制范圍以及Z軸方向上的激光焦點與噴嘴上表面自耦合的必要條件。在充分分析穩(wěn)定水射流特性的基礎上設計了多入水口光液耦合裝置流道,使用ANSYS的FLUENT模塊對耦合裝置流道進行了仿真分析,并加工了光液耦合裝置進行了試驗驗證。研究了不同狀態(tài)的水射流特征,提出了兩種直觀的穩(wěn)定水射流的判斷依據(jù),并針對此裝置改進了耦合調試流程。其次,對硅的納秒激光與水射流復合加工的材料去除過程進行了研究,通過實際加工形貌驗證了硅的去除機制。根據(jù)傳熱學和熱彈性力學的相關知識建立了硅的納秒激光與水射流復合加工的有限元仿真模型并模擬了加工過程,從溫度場、應力場、材料的去除規(guī)律研究了... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光與水射流復合加工原理

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圖 1-3 硅微通道[6]的加工中存在加工尺寸的限制，難以硅的 DRIE（Deep Reactive Ion Etch基礎上進行改進的，在結構的不同位寬比結構。Rahiminejad S 等[7]在該，成功加工出了 4 層硅微結構。圖croscope 掃描電子顯微鏡）圖像，整構中的表面質量不佳的問題，提出證了其可行性。但是平面加工工藝對較復雜，加工出的微結構尺寸和深突破結構尺寸和深寬比的限制，但是

【參考文獻】：
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本文編號：3403804