隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,硅作為半導(dǎo)體材料在微電子行業(yè)的應(yīng)用日漸廣泛,尤其是硅微結(jié)構(gòu)的需求更是連年增長(zhǎng),同時(shí)對(duì)硅微結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量和效率的要求也越來越高。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)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(fù)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(zhì)量的特點(diǎn),進(jìn)行硅微槽道的高質(zhì)、高效加工。首先,本文研究了激光與水射流復(fù)合加工的光路并在此基礎(chǔ)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(diǎn)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(chǔ)上設(shè)計(jì)了多入水口光液耦合裝置流道,使用ANSYS的FLUENT模塊對(duì)耦合裝置流道進(jìn)行了仿真分析,并加工了光液耦合裝置進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)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(duì)此裝置改進(jìn)了耦合調(diào)試流程。其次,對(duì)硅的納秒激光與水射流復(fù)合加工的材料去除過程進(jìn)行了研究,通過實(shí)際加工形貌驗(yàn)證了硅的去除機(jī)制。根據(jù)傳熱學(xué)和熱彈性力學(xué)的相關(guān)知識(shí)建立了硅的納秒激光與水射流復(fù)合加工的有限元仿真模型并模擬了加工過程,從溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、材料的去除規(guī)律研究了... 

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

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光與水射流復(fù)合加工原理

圖 1-3 硅微通道[6]工中存在加工尺寸的限制，的 DRIE（Deep Reactive Ion E上進(jìn)行改進(jìn)的，在結(jié)構(gòu)的不同比結(jié)構(gòu)。Rahiminejad S 等[7]在成功加工出了 4 層硅微結(jié)構(gòu)scope 掃描電子顯微鏡）圖像中的表面質(zhì)量不佳的問題，提其可行性。但是平面加工工復(fù)雜，加工出的微結(jié)構(gòu)尺寸和破結(jié)構(gòu)尺寸和深寬比的限制，

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(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，在結(jié)構(gòu)的不同位寬比結(jié)構(gòu)。Rahiminejad S 等[7]在該，成功加工出了 4 層硅微結(jié)構(gòu)。圖croscope 掃描電子顯微鏡）圖像，整構(gòu)中的表面質(zhì)量不佳的問題，提出證了其可行性。但是平面加工工藝對(duì)較復(fù)雜，加工出的微結(jié)構(gòu)尺寸和深突破結(jié)構(gòu)尺寸和深寬比的限制，但是

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]微水射流導(dǎo)引激光精密打孔過程的傳熱與流動(dòng)分析[D]. 詹才娟.江蘇大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3403804