激光微細(xì)熔覆電子漿料柔性布線技術(shù)與設(shè)備.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文激光微細(xì)熔覆電子漿料柔性布線技術(shù)與設(shè)備姓名：李祥友申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：物理電子學(xué)指導(dǎo)教師：曾曉雁20050424華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文II結(jié)合以及導(dǎo)電的機(jī)理，建立了激光微細(xì)熔覆柔性布線技術(shù)的理論模型。即：激光的熱作用使得導(dǎo)電漿料中的有機(jī)粘結(jié)劑及部分無機(jī)粘結(jié)相發(fā)生作用，將導(dǎo)電金屬粒子粘結(jié)起來，形成導(dǎo)電圖形，通過有機(jī)溶劑的清洗過程完成圖形轉(zhuǎn)移的功能；在后續(xù)的燒結(jié)過程中，一方面發(fā)生有機(jī)粘結(jié)劑的揮發(fā)，另一方面無機(jī)粘

2、結(jié)劑成分下沉至基板附近，使導(dǎo)線與基板牢固地結(jié)合起來。研究結(jié)果還表明，由于所使用的基板及后續(xù)燒結(jié)溫度的差別，不同基板上所形成導(dǎo)體的機(jī)理是不同的：對(duì)于有機(jī)樹脂基板而言，導(dǎo)體層由許多微小的串聯(lián)和并聯(lián)的銀粉顆粒組成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的立體導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，導(dǎo)電的銀粉顆粒之間結(jié)合基本上是一種純粹的顆粒接觸狀態(tài)，通過有機(jī)粘結(jié)劑使導(dǎo)線和基板牢固地結(jié)合在一起；對(duì)于玻璃基板上所制備的導(dǎo)體來說，導(dǎo)體中銀顆粒已經(jīng)轉(zhuǎn)變成通過高溫?cái)U(kuò)散作用而緊密結(jié)合成網(wǎng)狀的準(zhǔn)連續(xù)導(dǎo)電膜；而對(duì)

3、于陶瓷基板來說，銀導(dǎo)體甚至成為具有冶金結(jié)合形貌的連續(xù)膜。根據(jù)激光微細(xì)熔覆柔性布線技術(shù)的基本特點(diǎn)，研究并開發(fā)出相應(yīng)的柔性布線設(shè)備。該設(shè)備主要分別由兩臺(tái)激光器（一臺(tái)50W光纖激光器和一臺(tái)30WCO2激光器）和三維工作臺(tái)組成，通過雙光路導(dǎo)光系統(tǒng)將激光束傳輸至工作臺(tái)表面，由數(shù)控系統(tǒng)控制飛行光路的運(yùn)動(dòng)速度與方向，完成激光微細(xì)熔覆工作。并針對(duì)該控制系統(tǒng)開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)控制軟件。其中，控制系統(tǒng)采用PC機(jī)＋專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制卡的開放式數(shù)控結(jié)構(gòu)，適應(yīng)數(shù)控

4、系統(tǒng)發(fā)展的潮流，使整個(gè)激光柔性布線系統(tǒng)具有很大的靈活性和可移植性?？刂栖浖粌H具有微型CAD以及常用運(yùn)動(dòng)控制功能，而且，用戶可以將通用軟件如AutoCAD、Protel所繪制的圖形文件直接轉(zhuǎn)換為加工文件，從而大大提高了加工的效率以及擴(kuò)展了系統(tǒng)了使用范圍，使系統(tǒng)操作更加簡(jiǎn)單、方便。該系統(tǒng)還可以供其它激光精密加工與微細(xì)加工使用。本文所研究開發(fā)的激光微細(xì)熔覆電子漿料柔性布線技術(shù)與設(shè)備開辟了一種快速、無掩模、制造周期短、制造效率高的柔性直寫導(dǎo)線