1 兰州理工大学材料科学与工程学院, 甘肃 兰州 730050
2 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室, 甘肃 兰州 730000
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。
激光技术 脉冲激光 移动速度 铝薄膜 聚酰亚胺 温度场 刻蚀深度
1 兰州理工大学材料科学与工程学院, 甘肃 兰州 730050
2 兰州空间技术物理研究所真空低温技术与物理国家级重点实验室, 甘肃 兰州 730000
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。
激光技术 脉冲激光 激光刻蚀 金属薄膜 聚酰亚胺 温度场 刻蚀深度
兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室, 甘肃 兰州 730000
为了研究1064 nm 激光刻蚀聚酰亚胺基底镀铝薄膜的作用机理，采用有限元分析软件ANSYS模拟了激光对聚酰亚胺基底上铝薄膜的刻蚀过程，分析了激光脉冲作用于铝薄膜表面时的能量传输及转化过程，获得了铝薄膜及聚酰亚胺基底中的温度场分布，进一步验证了在脉冲激光作用下由于基底材料易分解而产生的薄膜/基底界面分离机制。
薄膜 激光刻蚀 铝薄膜 聚酰亚胺 温度场 分离机制
