激光誘導等離子體沉積工藝及其應用
發(fā)布時間:2022-11-05 03:14
激光具有亮度高、方向性好、峰值功率高、光斑尺寸小等優(yōu)點,在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。近年來,激光誘導沉積技術得到了越來越多的關注和研究,被廣泛地應用于薄膜制備、微型器件制作、電路修復等領域。激光誘導等離子體沉積技術是激光誘導沉積技術的重要研究方向之一,它具有工序簡單、使用靈活、容易實現(xiàn)等突出優(yōu)點,應用前景巨大。本文利用兩種廉價、易維護和加工效率高的激光,即波長為355nm的納秒脈沖激光和波長為1064nm的納秒脈沖激光,在普通硅酸鹽玻璃表面進行銅材料的沉積實驗,較系統(tǒng)地研究了激光能量密度、掃描速度、離焦量、加工次數(shù)、光斑搭接率等工藝參數(shù)對沉積結果的影響。通過單線條激光誘導等離子體沉積銅實驗,確定了紫外激光和紅外激光對銅材料的沉積閾值。當紫外激光能量密度達到約8J/cm~2,紅外激光能量密度達到約12.5J/cm~2時,才會有明顯的沉積現(xiàn)象發(fā)生。此外,激光掃描速度、離焦量、加工次數(shù)等都會對沉積線條的線寬和形貌有明顯影響,而且這兩種激光作用下沉積線條的尺寸變化規(guī)律類似。在大面積銅層沉積過程中,對比研究了這兩種激光在不同激光參數(shù)下銅沉積層的微觀形貌、沉積厚度、表面粗糙度的變化情況...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光誘導沉積技術
1.3 激光誘導等離子體沉積技術的國內外研究現(xiàn)狀
1.4 研究意義、研究內容及創(chuàng)新點
2 實驗材料、設備及方法
2.1 實驗材料及儀器
2.2 激光加工設備
2.3 測試表征方法
2.4 本章小結
3 激光誘導等離子體沉積的影響因素及機理分析
3.1 前言
3.2 紫外納秒激光誘導等離子體沉積實驗
3.3 紅外納秒激光誘導等離子體沉積實驗
3.4 大面積銅層制備
3.5 實驗機理分析
3.6 本章小結
4 激光誘導等離子體沉積結構性能分析及應用
4.1 前言
4.2 銅沉積層結構性能分析
4.3 玻璃表面結構性能分析
4.4 銅層結合強度分析
4.5 銅圖案制作
4.6 本章小結
5 全文總結與展望
5.1 全文總結
5.2 目前存在的問題和今后工作展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖紫外激光和脈沖紅外光纖激光表面改性對聚苯硫醚表面化學成分的影響[J]. 陳婷,杜琦峰,劉建國,曾曉雁. 表面技術. 2018(03)
[2]脈沖紫外激光刻蝕聚苯硫醚表面形貌的演變規(guī)律[J]. 陳婷,鄭嘉怡,杜琦峰,劉建國,曾曉雁. 功能材料. 2017(11)
[3]激光改性硅酸鹽玻璃表面局域制備金屬銅層[J]. 侯田江,艾駿,劉建國,曾曉雁. 激光技術. 2018(02)
[4]激光沉積大面積均勻類金剛石膜的設計改進及實驗[J]. 陸益敏,黃國俊,郭延龍,丁方正,陳霞,韋尚方,米朝偉. 兵工學報. 2017(03)
[5]激光誘導精密沉積銅箔實驗[J]. 黃志剛,李洪輝,印四華,郭鐘寧. 中國機械工程. 2016(22)
[6]飛秒激光前向轉移誘導產(chǎn)生金屬納米結構薄膜[J]. 余佳,何書通,宋寰宇,王清月,胡明列. 中國激光. 2017(01)
[7]激光誘導沖擊波表面顆粒轉移的研究[J]. 楊洋,黃志剛,印四華,曾柏文,李洪輝. 機械工程與自動化. 2016(02)
[8]激光誘導化學液相沉積Fe膜的研究[J]. 侯占杰,唐星,羅穆偉,王振,李運波,朱玉斌. 激光技術. 2016(01)
[9]脈沖激光沉積功能薄膜的研究進展[J]. 程勇,陸益敏,郭延龍,黃國俊,王淑云,朱孟真,黎偉,米朝偉,曹海源. 激光與光電子學進展. 2015(12)
[10]飛秒脈沖激光沉積釹摻雜薄膜特性研究[J]. 楊先衡,馮國英,易家玉,王樹同,周壽桓. 光譜學與光譜分析. 2015(09)
博士論文
[1]多鐵性微納顆粒復合材料和薄膜的結構與磁電耦合特性[D]. 周云.上海大學 2010
[2]飛秒激光微精細加工—微量物質轉移研究[D]. 楊麗.天津大學 2007
[3]激光與聚合物的相互作用(Ⅲ)銀選擇性活化化學鍍在聚酰亞胺薄膜上制作精細線路[D]. 陳東升.上海交通大學 2006
碩士論文
[1]激光改性玻璃表面選擇性制備金屬導電層[D]. 侯田江.華中科技大學 2016
[2]脈沖激光誘導向前轉移關鍵技術研究[D]. 楊洋.廣東工業(yè)大學 2015
[3]YBCO高溫超導薄膜的MOCVD法制備及磁通釘扎的研究[D]. 劉鑫.電子科技大學 2014
[4]激光選擇性刻蝕有機復合材料/金屬薄膜技術的研究[D]. 傅茜.華中科技大學 2014
[5]陶瓷材料的激光微加工技術研究[D]. 孔令瑞.華中科技大學 2014
[6]激光表面改性對雙酚A型聚碳酸酯材料表面性能的影響[D]. 王素煥.華中科技大學 2014
[7]紫外納秒激光誘導前向轉移技術與應用研究[D]. 劉明艷.天津大學 2013
[8]改性塑料表面激光誘導選擇性化學鍍銅[D]. 彭嘯.華僑大學 2012
[9]光纖激光毛化數(shù)值模擬[D]. 張為山.蘭州理工大學 2012
[10]模塑材料表面導電線路的直寫技術研究[D]. 張玉娜.華中科技大學 2012
本文編號:3701818
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光誘導沉積技術
1.3 激光誘導等離子體沉積技術的國內外研究現(xiàn)狀
1.4 研究意義、研究內容及創(chuàng)新點
2 實驗材料、設備及方法
2.1 實驗材料及儀器
2.2 激光加工設備
2.3 測試表征方法
2.4 本章小結
3 激光誘導等離子體沉積的影響因素及機理分析
3.1 前言
3.2 紫外納秒激光誘導等離子體沉積實驗
3.3 紅外納秒激光誘導等離子體沉積實驗
3.4 大面積銅層制備
3.5 實驗機理分析
3.6 本章小結
4 激光誘導等離子體沉積結構性能分析及應用
4.1 前言
4.2 銅沉積層結構性能分析
4.3 玻璃表面結構性能分析
4.4 銅層結合強度分析
4.5 銅圖案制作
4.6 本章小結
5 全文總結與展望
5.1 全文總結
5.2 目前存在的問題和今后工作展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖紫外激光和脈沖紅外光纖激光表面改性對聚苯硫醚表面化學成分的影響[J]. 陳婷,杜琦峰,劉建國,曾曉雁. 表面技術. 2018(03)
[2]脈沖紫外激光刻蝕聚苯硫醚表面形貌的演變規(guī)律[J]. 陳婷,鄭嘉怡,杜琦峰,劉建國,曾曉雁. 功能材料. 2017(11)
[3]激光改性硅酸鹽玻璃表面局域制備金屬銅層[J]. 侯田江,艾駿,劉建國,曾曉雁. 激光技術. 2018(02)
[4]激光沉積大面積均勻類金剛石膜的設計改進及實驗[J]. 陸益敏,黃國俊,郭延龍,丁方正,陳霞,韋尚方,米朝偉. 兵工學報. 2017(03)
[5]激光誘導精密沉積銅箔實驗[J]. 黃志剛,李洪輝,印四華,郭鐘寧. 中國機械工程. 2016(22)
[6]飛秒激光前向轉移誘導產(chǎn)生金屬納米結構薄膜[J]. 余佳,何書通,宋寰宇,王清月,胡明列. 中國激光. 2017(01)
[7]激光誘導沖擊波表面顆粒轉移的研究[J]. 楊洋,黃志剛,印四華,曾柏文,李洪輝. 機械工程與自動化. 2016(02)
[8]激光誘導化學液相沉積Fe膜的研究[J]. 侯占杰,唐星,羅穆偉,王振,李運波,朱玉斌. 激光技術. 2016(01)
[9]脈沖激光沉積功能薄膜的研究進展[J]. 程勇,陸益敏,郭延龍,黃國俊,王淑云,朱孟真,黎偉,米朝偉,曹海源. 激光與光電子學進展. 2015(12)
[10]飛秒脈沖激光沉積釹摻雜薄膜特性研究[J]. 楊先衡,馮國英,易家玉,王樹同,周壽桓. 光譜學與光譜分析. 2015(09)
博士論文
[1]多鐵性微納顆粒復合材料和薄膜的結構與磁電耦合特性[D]. 周云.上海大學 2010
[2]飛秒激光微精細加工—微量物質轉移研究[D]. 楊麗.天津大學 2007
[3]激光與聚合物的相互作用(Ⅲ)銀選擇性活化化學鍍在聚酰亞胺薄膜上制作精細線路[D]. 陳東升.上海交通大學 2006
碩士論文
[1]激光改性玻璃表面選擇性制備金屬導電層[D]. 侯田江.華中科技大學 2016
[2]脈沖激光誘導向前轉移關鍵技術研究[D]. 楊洋.廣東工業(yè)大學 2015
[3]YBCO高溫超導薄膜的MOCVD法制備及磁通釘扎的研究[D]. 劉鑫.電子科技大學 2014
[4]激光選擇性刻蝕有機復合材料/金屬薄膜技術的研究[D]. 傅茜.華中科技大學 2014
[5]陶瓷材料的激光微加工技術研究[D]. 孔令瑞.華中科技大學 2014
[6]激光表面改性對雙酚A型聚碳酸酯材料表面性能的影響[D]. 王素煥.華中科技大學 2014
[7]紫外納秒激光誘導前向轉移技術與應用研究[D]. 劉明艷.天津大學 2013
[8]改性塑料表面激光誘導選擇性化學鍍銅[D]. 彭嘯.華僑大學 2012
[9]光纖激光毛化數(shù)值模擬[D]. 張為山.蘭州理工大學 2012
[10]模塑材料表面導電線路的直寫技術研究[D]. 張玉娜.華中科技大學 2012
本文編號:3701818
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