基于響應曲面法的熱塑性聚合物激光透射連接的工藝研究與數(shù)值模擬.pdf

1、聚合物材料以其優(yōu)異的耐氧化、耐腐蝕、易成型、熔點低、導電率低、抗沖擊性、生物相容性等特點使其在MEMS器件制造領域的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。聚合物材料的MEMS器件正扮演著越來越重要的角色,聚合物材料代替玻璃和硅片微型系統(tǒng)的制造成為一種趨勢,隨之而產生的聚合物微器件的連接(封裝)問題是當前迫切需要解決的重要問題之一。激光透射連接技術以其快速、精確、非接觸、熱影響區(qū)小、可實現(xiàn)不同種聚合物材料或聚合物材料與金屬的連接等優(yōu)點,特別適合解決這類微器件的連

2、接(封裝)問題。這種面向MEMS微器件的聚合物激光透射連接技術在理論和實際應用中都具有重要的研究價值。
　　 本文采用響應曲面試驗設計與優(yōu)化方法,結合數(shù)值模擬的方法對聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二酯進行了激光透射連接的系統(tǒng)研究。
　　 首先,通過對聚合物材料光學性能的研究,對不同厚度的聚對苯二甲酸乙二酯材料透射率分析發(fā)現(xiàn)材料的厚度與激光能量的吸收率成正比,與透射率成反比；通過二維熱傳導基本理論對激光透射連接的熱傳導過程進行分

3、析,發(fā)現(xiàn)激光透射連接材料透射層溶深與激光能量成正比例關系。論文對激光透射連接過程中激光能量與透射層材料和吸收層材料之間的相互影響關系的研究為下一步工藝試驗研究提供了理論參考與指導。
　　 其次,采用響應曲面試驗設計方法,對透明聚碳酸酯和聚碳酸酯,聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸乙二酯以及聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二酯進行了激光透射連接研究,建立了連接過程的數(shù)學模型,通過對模型的分析,討論了其工藝參數(shù)對連接質量的交互影響,并對工藝參