国家自然科学基金(51135005)
- 作品数：11 被引量：68H指数：5
- 相关作者：段军曾晓雁任妮杨建平张菲更多>>
- 相关机构：华中科技大学兰州空间技术物理研究所兰州理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信金属学及工艺理学机械工程更多>>
- 基于紫外激光微加工的微型可变辐射器(英文)
- 2013年
- 微型星用热开关辐射器因其辐射能力可根据需要主动调节,整体采用薄膜和微结构制造,具有轻小、低功耗等的特点,非常适合于微/纳卫星热控应用。国外同类器件主要采用硅工艺制作,由于材料和工艺限制,器件热性能较差。本文提出了一种基于紫外激光微加工技术、采用聚酰亚胺作为结构材料的微型星用热开关辐射器,介绍了器件的工作原理,对器件结构和热性能进行了理论分析,确定了影响器件性能的主要因素。然后采用紫外激光微加工、浸渍提拉法和磁控溅射薄膜沉积等技术制作了微型热开关辐射器样件,并进行了驱动电压和性能测试。测试结果表明,样件驱动电压为97 V,辐射功率调节量约为0.1 W。最后对测试结果进行了分析讨论。
- 曹生珠王熙元韩闯杨建平陈学康
- 关键词：热开关激光微加工
- 用于金属薄膜刻蚀的激光束能量分布整形研究
- 2015年
- 针对碳纤维复合材料基底上的金属薄膜图形刻蚀需求,研究了一种基于光学波前衍射变换原理的能量/激光功率密度分布整形方法,并设计制作了衍射元件。利用基模(TEM00)和非基模输出的红外激光分别进行了验证实验,用整形后的激光光束进行刻蚀,金属薄膜被完全去除,刻蚀边界锋锐整齐,基底没有可见的损伤。衍射元件对于基模模式输出激光的转换效率为71%,对非基模模式的转换效率为53%。
- 杨建平陈学康吴敢王瑞
- 关键词：激光刻蚀衍射元件光束整形
- 水辅助激光刻蚀氧化铝陶瓷的研究被引量：12
- 2014年
- 为了得到较理想的激光刻蚀结果,采用355nm固体紫外激光,分别在空气与水中进行了氧化铝陶瓷片激光刻蚀实验。对激光主要参量如脉冲能量密度、激光扫描速率、激光重复频率等对水下刻蚀深度和质量的影响进行了对比研究;对激光刻蚀的机理以及水辅助刻蚀的物理过程进行了分析,分别得到了紫外激光在空气中与水下的刻蚀形貌与不同激光参量下的刻蚀深度数据。结果表明,水辅助激光刻蚀可以提高刻蚀效率,改善刻蚀质量;水下激光刻蚀深度与激光的脉冲能量密度、加工速率、重复频率和水的深度等参量有密切的关系;水辅助激光刻蚀过程中水的冷却作用以及产生的空泡有效防止去蚀材料的二次黏附,避免变质层的形成,既提高了刻蚀质量,同时也增加了刻蚀深度。
- 孔令瑞张菲段军罗瑞峰曾晓雁
- 关键词：激光技术氧化铝陶瓷
- 一种耐高温紫外正型光刻胶及光刻工艺被引量：2
- 2016年
- 光刻胶作为光刻技术中的关键性基础材料,其配方组成和光刻工艺对光刻胶的分辨率等性能有重要影响.以自制的酰胺-酰亚胺聚合物作为成膜树脂,与感光剂2,1,5-磺酰氯的衍生物等其他成分按一定比例配制成光刻胶,通过研究不同配比、不同光刻工艺条件下的光刻性能,得到了该光刻胶的最佳配方组成及最佳光刻工艺条件.该光刻胶的成像反差可达到约3.35;在最佳配方组成和最佳光刻工艺条件下,采用接触式曝光,可以获得最大约1?m的线宽分辨率,同时该光刻胶具有良好的耐热性,270℃高温下坚膜30 min,光刻图形未发现明显塌边现象.
- 艾骏曾晓雁刘建国
- 关键词：光刻工艺
- 金属薄膜/有机材料基体系激光刻蚀研究(英文)被引量：3
- 2013年
- 激光刻蚀技术用于卫星天线的制造,用于刻蚀由不同材料体系组成天线表面的金属薄膜,由于金属、有机材料各层对激光的热和光物理特性存在很大的差异,因而每层材料的物理特性对激光刻蚀的结果产生影响。基于在多层材料表面金属薄膜激光刻蚀的物理机制,通过讨论和分析实验结果,发现激光刻蚀的物理过程主要受有机材料和金属薄膜之间界面效应的影响,为获得锐利和对有机材料无损伤的刻蚀效果,在金属薄膜和有机材料之间增加厚度约为200 nm的Cr过渡层可提高激光刻蚀的质量,而界面处的有机过渡层应选择对刻蚀激光波长高透过率的材料。
- 王瑞陈学康任妮吴敢杨建平曹生珠
- 关键词：激光刻蚀
- 聚酰亚胺基底金属薄膜激光刻蚀温度场分布被引量：8
- 2016年
- 为研究脉冲激光刻蚀聚酰亚胺基底镀金属薄膜过程,采用有限元软件COMSOL Multiphysics构建高斯脉冲激光辐照复合材料的2维非稳态物理模型,通过求解热传导方程计算不同功率激光辐照金属薄膜的温度场分布,讨论不同激光参数对刻蚀进程的影响。模拟结果表明:刻蚀深度主要受激光功率密度的影响,且随着金属薄膜厚度的增加,激光刻蚀深度先减小后保持不变。在刻蚀过程中,为了更好地保护基底,应选择大功率短脉宽的激光参数;由于铜薄膜比铝薄膜更难刻蚀,在铜薄膜的刻蚀过程中应选择较大功率密度的激光。结果有助于理解激光刻蚀过程,对实际刻蚀过程有一定的指导意义。
- 张宏伟任妮薛红涛汤富领闫晓东路文江刘孝丽
- 关键词：激光技术脉冲激光激光刻蚀金属薄膜温度场刻蚀深度
- 移动脉冲激光刻蚀金属/聚酰亚胺数值模拟被引量：4
- 2017年
- 为了研究移动脉冲激光刻蚀单/双层金属/聚酰亚胺基复合材料的规律,利用有限元方法建立了移动纳秒脉冲激光刻蚀的通用模型,讨论了移动速度对激光刻蚀深度的影响,分析了金属铝薄膜和双层金属膜在移动脉冲激光作用下的温度变化规律。结果表明,当激光移动速率一定时,刻蚀深度开始时不断增加,但增加幅度逐渐减小,刻蚀深度逐渐趋于一定值,即达到最大刻蚀深度;金属与基底材料界面处的温度变化相较于金属薄膜靠近光源处的在时间上有一定滞后,基底温度在激光关闭后可继续上升;刻蚀双层金属膜时,下层选用较厚且热导率较大的金属薄膜有利于保护聚酰亚胺基底。
- 闫晓东任妮汤富领薛红涛张宏伟杨建平刘孝丽
- 关键词：激光技术脉冲激光聚酰亚胺温度场刻蚀深度
- 石英陶瓷激光刻蚀加工技术研究
- 2013年
- 尝试了利用激光进行石英陶瓷刻蚀加工的方法,采用紫外激光器和光纤激光器进行了刻蚀加工实验。加工样品的测试由台阶测试仪以及扫描电镜(SEM)完成,主要观测加工样品的刻蚀深度、刻蚀底面的微观形貌等。实验结果表明,利用激光对石英陶瓷进行刻蚀加工,相对于砂纸或金刚石刻蚀其优点在于激光可以刻蚀出设定的准三维立体结构,刻蚀尺寸、深度可以精确控制。刻蚀量与激光的能量密度、扫描速度等有密切关系。光化学作用与光热作用原理的不同是造成紫外激光和光纤激光的刻蚀结果不同的主要因素。
- 孔令瑞张菲段军曾晓雁
- 关键词：激光技术激光微加工石英陶瓷刻蚀
- 飞秒与纳秒激光刻蚀单晶硅对比研究被引量：30
- 2013年
- 采用输出功率8W的355nm Nd∶YVO4纳秒激光器和3W的1030nm飞秒激光器对0.4mm的单晶硅的刻蚀进行了对比研究,研究了激光的单脉冲能量密度,脉冲宽度,脉冲耦合率等参数对加工质量和精度的影响。实验结果表明,飞秒激光加工的热效应要小于紫外纳秒激光,同时飞秒脉冲产生了纳米条纹,但随着加工次数的增加,纳米条纹也直接导致了不规则裂纹的产生。这说明飞秒激光的加工优越性也是有条件的,当需要对材料进行大量去除之类的加工时,成本相对较低的紫外纳秒激光可能更为适合。
- 杨焕黄珊段军杜敏
- 关键词：激光微加工单晶硅
- 1064nm和355nm激光扫描刻蚀覆铜板工艺及质量研究被引量：10
- 2014年
- 为了研究不同纳秒激光工艺参量(波长、能量密度、扫描速率)以及铜层厚度对激光刻蚀覆铜板质量(包括刻蚀深度及加工面粗糙度)的影响,采用50W的1064nm红外光纤激光器和10W的355nm紫外固体激光器对覆铜板进行了对比刻蚀实验。通过分析红外、紫外激光刻蚀覆铜板材料的作用机理并对比实验结果得知,采用1064nm红外光纤激光作为激光光源时,设置合适的刻蚀参量,能在完全去除铜箔层的条件下,最大限度地保证环氧树脂基底的完整性;而采用355nm的紫外激光作为激光光源时,因环氧树脂材料对紫外波段激光的高吸收率,以及紫外激光对有机材料的光化学作用,基底材料的损伤难以避免,此外,红外光纤激光具有较高的刻蚀效率。结果表明,综合光纤激光器高稳定性和高集成度的特点,若激光直接刻蚀技术被用于大规模覆铜板的工业加工中,红外光纤激光将更具优势性。
- 傅茜张菲蒋明段军曾晓雁
- 关键词：激光技术覆铜板
