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高频振动时效技术消除聚合物光刻胶薄膜的应力,克服了传统时效方法的应力消除周期长、工艺参数复杂、实验条件要求严格等缺点,为快速有效的制备低应力聚合物光刻胶薄膜提供了一种新方法。 第一章概述了论文的研究意义和研究内容。首先,指出了聚合物光刻胶薄膜在MEMS器件制作领域的广泛应用;其次,分析了光刻胶薄膜的应力产生原因及危害,指出了消除薄膜应力的重要意义;再次,评述了光刻胶薄膜应力消除的国内外研究现状;最后,论述了高频振动时效消除聚合物光刻胶薄膜应力的意义,以AZ4620薄膜为例,简述了论文的主要研究内容。 第二章研究了高频振动时效机理及实验装置的组建。首先,从光刻胶薄膜交联网络的形成和高频振动能量改变分子链形态来分析时效机理;其次,组建了用于薄膜振动时效的高频激振装置;最后,分析了表面轮廓法测量薄膜应力的原理,组建了用于测量薄膜应力的轮廓法薄膜应力测量装置。 第三章研究了聚合物光刻胶薄膜实验参数的确定。首先,概述了AZ4620光刻胶薄膜的制备工艺流程,并用厚度为29.3μm的胶膜作为时效样品;其次,采用应力消除率参数来判定时效效果;最后,根据样品的模态仿真结果及激振装置的性能完成激振频率的确定,通过分析时效时间、激振功率与应力消除率的关系,选定实验时效时间14 min、激振功率20 W。 第四章研究了高频振动时效的激振参数对AZ4620薄膜应力消除率的影响。首先,研究了样品的模态仿真结果与应力消除率的对应关系,并根据激振加速度与应力消除率的关系确定了激振加速度临界值为8g;其次,根据时效规律,对薄膜在混合频率激振6932 Hz、4524 Hz、2581 Hz、1114 Hz、激振电流5A、时效56 min下振动时效,获得最佳应力消除率为69.28%;最后,分析了薄膜厚度及振动时效的热作用对应力消除率的影响。 第五章以PI光刻胶为例,研究了高频振动时效对其它聚合物光刻胶薄膜应力消除的适用性。首先,概述了PI薄膜的制备参数及其模态分析;其次,基于正交实验结果及AZ4620薄膜的应力消除规律选定激振功率20 W、时效时间15min;最后,对PI薄膜在混合激振频率6894 Hz、4499 Hz、2567 Hz、1107 Hz、激振功率20 W、时效60 min下振动时效,获得应力消除率为46.42%。 第六章总结了论文的研究成果,并展望了需进一步开展的研究工作。