單晶硅紫外激光微加工工藝研究.pdf

1、紫外激光微加工具有無機(jī)械應(yīng)力、加工精度高、使用方便、加工方式靈活、成本低、污染少等特點(diǎn)，在航空航天、電子、精密機(jī)械等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前紫外激光微加工能力從二維擴(kuò)展到復(fù)雜三維，加工極限精度也從微米提高到納米量級(jí)。但在國(guó)內(nèi)，脈沖激光刻蝕成型技術(shù)的三維結(jié)構(gòu)加工還處于起步階段。
　　 本文結(jié)合激光與物質(zhì)相互作用的基本原理，系統(tǒng)論述了紫外脈沖激光加工的一般規(guī)律。脈沖激光加工的最基本結(jié)構(gòu)為點(diǎn)結(jié)構(gòu)，其它圖形的刻蝕都是脈沖光斑耦合疊

2、加燒蝕而成。
　　 本課題的實(shí)驗(yàn)采用波長(zhǎng)為355nm的數(shù)控紫外脈沖激光系統(tǒng)在單晶Si表面進(jìn)行了定點(diǎn)脈沖鉆孔和直線微加工的實(shí)驗(yàn)研究。研究分析了激光平均功率密度、重復(fù)頻率、加工次數(shù)、光斑離焦量、掃描速度等工藝參數(shù)對(duì)小孔孔徑、直線的線深及線寬入口尺寸的影響規(guī)律。提出了激光多次重復(fù)刻蝕時(shí)改善微加工質(zhì)量的新方法：每次加工后增加延時(shí)來減小熱效應(yīng)積累和焦平面隨加工深度遞進(jìn)使加工時(shí)功率密度保持不變。研究分析了平均功率密度、光斑離焦量、掃描間距、