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《特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集(摘要)》2017年
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激光诱导前向转移技术的新型牺牲层制备与表征

朱紫红  邓宇  郭钟宁  王文兵  
【摘要】:牺牲层是激光诱导向前转移技术的关键,其将透过玻璃基片的高能激光转化为热或者动能,作用于玻璃片上附着的待转移物质,使其在激光作用下快速精确地沉积,广泛应用于电路板的生产与修复及微型元器件的制作等。目前,牺牲层通常为钛、金、银等金属及少量的三氮烯类的聚合物。金属类对激光的吸收没有波长限制,但会产生大量的热,且其烧蚀产生的残留物也会对工件造成污染和损伤。而三氮烯聚合物消融阙值非常低(~20mJ/cm~2),但吸收峰在280-350nm,此波长范围易使细胞损伤甚至死亡。此外,现有三氮烯聚合物分子量大,分解不完全,易形成污染。本文以4,4'-二氨基二苯甲酮及N,N'-二乙基-1,3丙二胺、二乙胺分别为原料,利用重氮反应合成了(4,4′-N-乙基-N-丙基-三氮烯)-二苯甲酮化合物、(4,4′-N,N′-二乙基-三氮烯)-二苯甲酮化合物两种新型三氮烯,用做牺牲层。合成反应被控制在-5~-10℃中进行,有效抑制了副反应,获得了溶解性好、纯度高的三氮烯产物。通过紫外分光光度计可发现两种新型三氮烯吸收峰皆在400nm附近,表明以二苯甲酮作为三氮烯的共轭结构可有效提高聚合物的吸收峰值。新型三氮烯经532nm光曝光可迅速光解,20分钟后吸收峰消失,材料完全被光解。将新型三氮烯溶解于氯仿中,并通过旋涂涂覆在石英玻璃上作为样件。532nm脉冲激光(脉宽5ns,脉冲能量3mJ,光斑直径126.73μm)对样件进行单脉冲打点实验。实验发现,单脉冲作用后,分别形成了直径为346.56μm和284.86μm的微孔。且(4,4'-N-乙基-N-丙基-三氮烯)-二苯甲酮化合物在脉冲激光作用下仍有残留物,分解不完全,但(4,4′-N,N′-二乙基-三氮烯)-二苯甲酮化合物在激光脉冲作用下分解迅速,分解过程纯净,无污染,可作为干净的牺牲层材料。

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