1064 nm光纤激光器直写聚酰亚胺成碳工艺参数研究

采用波长为1064 nm的光纤激光器对聚酰亚胺（PI）膜进行激光碳化工艺试验,研究了激光线间距与光斑直径、扫描速度与脉冲频率、激光功率对激光直写PI膜成碳性能的影响规律。结果表明:激光直写PI膜的产物为三维多孔碳层结构,其中,C、N、O元素的质量分数分别为84.84%、2.02%、13.14%;激光线间距与光斑直径、扫描速度与脉冲频率、激光功率这三组工艺参数均会不同程度地影响激光直写PI膜的成碳性能;通过研究激光直写PI膜成碳的导电性能得到了最佳工艺参数:激光线间距为0.001 mm,光斑直径为0.06 mm,扫描速度为150 mm/s,脉冲频率为40 kHz,激光功率为2.2 W;在该工艺参数下,激光直写PI膜的成碳缺陷比例最低,其碳层的方块电阻可低至55Ω/sq。