激光微細熔覆電子漿料柔性布線技術與設備.pdf

1、華中科技大學博士學位論文激光微細熔覆電子漿料柔性布線技術與設備姓名：李祥友申請學位級別：博士專業(yè)：物理電子學指導教師：曾曉雁20050424華中科技大學博士學位論文II結(jié)合以及導電的機理，建立了激光微細熔覆柔性布線技術的理論模型。即：激光的熱作用使得導電漿料中的有機粘結(jié)劑及部分無機粘結(jié)相發(fā)生作用，將導電金屬粒子粘結(jié)起來，形成導電圖形，通過有機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)生有機粘結(jié)劑的揮發(fā)，另一方面無機粘

2、結(jié)劑成分下沉至基板附近，使導線與基板牢固地結(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體的機理是不同的：對于有機樹脂基板而言，導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)復雜的立體導電網(wǎng)絡構(gòu)成，導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)，通過有機粘結(jié)劑使導線和基板牢固地結(jié)合在一起；對于玻璃基板上所制備的導體來說，導體中銀顆粒已經(jīng)轉(zhuǎn)變成通過高溫擴散作用而緊密結(jié)合成網(wǎng)狀的準連續(xù)導電膜；而對

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

4、系統(tǒng)發(fā)展的潮流，使整個激光柔性布線系統(tǒng)具有很大的靈活性和可移植性?？刂栖浖粌H具有微型CAD以及常用運動控制功能，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展了系統(tǒng)了使用范圍，使系統(tǒng)操作更加簡單、方便。該系統(tǒng)還可以供其它激光精密加工與微細加工使用。本文所研究開發(fā)的激光微細熔覆電子漿料柔性布線技術與設備開辟了一種快速、無掩模、制造周期短、制造效率高的柔性直寫導線