激光微細加工在電子行業(yè)中若干應用的研究.pdf

1、激光與核能、半導體、計算機并稱為20世紀的四大發(fā)明，對人類社會的發(fā)展產生了深遠影響。激光具有單色性好、相干性強、方向性好的優(yōu)點，通過聚焦可以得到高功率密度細束斑的激光束，從而對材料進行精細加工，與現(xiàn)代計算機數(shù)控技術相結合，激光微細加工技術擁有傳統(tǒng)加工技術無法比擬的優(yōu)勢，成為當代工業(yè)生產的一項重要技術。
　　 本論文探索了激光微細加工技術在電子工業(yè)中的若干應用，重點對激光微調石英晶振頻率、激光刻蝕GPS介質加載四臂螺旋天線、激光制

2、作高密度柔性印刷電路板進行了研究，論文工作取得的主要成果有：
　　 1．采用激光刻蝕技術對石英晶振進行了頻率微調，優(yōu)化了激光參數(shù)，使這一技術達到實用化。
　　 石英晶振需要有高精準的頻率，頻率微調是制造晶振的關鍵工藝之一?，F(xiàn)有的調頻技術主要是鍍膜調頻和離子刻蝕調頻，其缺陷在于只能一片一片進行調頻，生產效率低下，很難滿足現(xiàn)代化生產需求，并且需要掩膜板和真空設備，膜層結合力也很差，所以調頻工藝已經成為目前制約晶振生產的瓶頸。

3、本課題將激光微細刻蝕技術應用于石英晶振的頻率微調，用一定能量的激光束對石英晶振的電極膜進行刻蝕減薄，使晶振頻率精確地升高到標稱值，由于激光束能在很寬的尺寸范圍進行快速掃描，并且能實時控制通斷，因而可實現(xiàn)多組石英晶片同時調頻，大幅度提高生產效率。
　　 通過大量實驗，研究了不同工作電流和Q脈沖寬度的激光束對晶振頻率的微調量和其它電性能參數(shù)的影響，優(yōu)化了工藝參數(shù)，在此參數(shù)下，晶振的頻率微調量與刻蝕次數(shù)近似呈線性關系，微調量易于控制，

4、而晶振的動態(tài)電阻動態(tài)電感等其它電性能參數(shù)不會產生大的改變。這一研究在國內尚屬首次，有重要應用價值，相關研究成果發(fā)表在“真空科學與技術月報”(EI)上，并獲得“2009華東三省一市真空學術年會”的優(yōu)秀論文獎。
　　 2．提出了一種磁控濺射與激光刻蝕相結合來制備介質加載四臂螺旋天線的完整工藝技術。
　　 四臂螺旋天線是全球定位系統(tǒng)中的重要部件，負責射頻信號的收發(fā)。介質加載四臂螺旋天線的結構是在圓柱形陶瓷側面布置四條螺旋線形金

5、屬導體，頂部布置饋電電路，這種立體結構圖形幾乎無法采用常規(guī)的光刻工藝進行制備。本課題將激光束掃描于步進馬達帶動的鍍有金屬層的陶瓷圓柱上，刻蝕出螺旋圖形，成功地解決了這一技術難題。
　　 論文還用移相芯片實現(xiàn)饋電信號的正交，使用ADS軟件對GPS介質加載四臂螺旋天線進行了設計與仿真，設計結果比較理想，四個饋電信號主要S參數(shù)的幅值分布在0.433—0.467之間，理想值為0.5，相位最大偏差小于1°，誤差在可以接受的范圍內。

6、　　 3．開發(fā)出了一種激光制作高密度柔性印刷電路板的綠色工藝方法。
　　 芯片級封裝(CSP)、多芯片模塊(MCM)以及柔性線路板上芯片封裝(COF)等都要用到柔性線路，柔性線路板是增長速度位居第二的新型集成電路封裝。柔性覆銅板是在聚酰亞胺襯底上壓覆或鍍覆銅膜而成，現(xiàn)有柔性電路板的制作工藝大多仍沿用傳統(tǒng)的光刻技術，工藝復雜，成本昂貴，還存在三廢污染。
　　 本論文開發(fā)出一種能夠在柔性覆銅板上快速制備高密度柔性印刷電路板