激光刻蚀2μm铝/聚酰亚胺(PI)材料体系技术研究

摘要

目的研究对激光刻蚀图形形貌可能产生影响的几个参数,如激光功率、填充比等,优化激光束刻蚀制备2μm铝膜/PI的工作参数,提高刻蚀质量。方法利用ANSYS软件对激光刻蚀2μm铝膜/PI过程中薄膜铝表面的能量传输及转化过程进行模拟,了解刻蚀形貌与单个脉冲的激光工艺参数的关系。根据模拟结果,使用LSP2000激光器,采用不同的激光输出功率和扫描方式、填充比等参数对样品进行刻蚀。利用扫描电镜等对激光刻蚀制备后的样品表面形貌进行研究,从而获得优化工艺参数。结果采用波长为1064 nm的Nd:YAG激光器,利用蛇形扫描方式及45°方向填充,填充密度为0.03 mm,在激光功率5 W、激光频率20 kHz、脉宽100 ns、光斑直径40μm、激光扫描速度为565.7 mm/s的工艺参数下,刻蚀边界整齐。结论纳秒刻蚀过程既有光热去除,也有应力去除,激光刻蚀工艺参数的优化在一定程度上改善了刻蚀边界质量,有利于提高激光刻蚀精度。