[发明专利]激光和化学结合选择性活化绝缘材料制造导电图案的方法

权利要求书

1.一种激光和化学结合选择性活化绝缘材料制造导电图案的方法，特征在于：

针对一种确定材料，一种确定的药液体系，以及一种确定激光设备，找出化学处理参数的上、下限和激光加工强度的上、下限，并在限度内确定加工参数；

实测镀覆后的导电图形的宽度，得出光束束腰直径与电路图案尺寸的对应关系，以光束束腰直径为变量，以单位面积上能量和功率为恒量，生成针对该加工任务的激光加工参数、加工数据；

在线改变激光参数，并进行激光加工和化学处理，改变材料的表面性能、形貌。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：具体步骤为：

(1)确定化学处理参数的上限和激光加工强度的下限；

(2)确定化学处理参数的下限和激光加工强度的上限；

(3)确定化学处理参数和激光加工参数；

(4)实测试加工结果，建立图案尺寸与光束束腰直径的对应关系；

(5)根据导电图案结构，以光束束腰直径为变量，以单位面积上能量和功率为恒量，生成激光对应于加工任务的参数和加工数据；

(6)进行激光加工；

(7)进行化学处理；

(8)检查、测量、评估加工结果；

(9)修正激光加工参数、化学处理参数，重复步骤(6)、(7)、(8)，直至加工结果满足要求后，进行批量生产。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

化学处理参数的上限是通过逐步降低化学药液的活性，直至化学处理不能在未经激光处理材料表面上沉积铜来确定；

激光加工强度的下限是通过逐步增加激光加工强度直至在化学处理参数的上限基础上能实现被激光加工区域上95％以上有铜沉积来确定；

激光加工强度上限是通过在激光加工强度的下限基础上增加激光加工强度直至材料因激光作用临界于出现发黑、变色、碳化、生纹、重熔、焦裂、结痂、瘤化现象的任一种来确定；

化学处理参数的下限是通过在化学处理参数上限基础上逐步降低化学处理的活性至在激光加工面积上沉铜有效面积占比低于规定值来确定。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：同时或轮番从上限降低激光加工强度和化学处理强度，直至未经激光加工过的区域不沉积铜为止作为加工参数；或者，同时或轮番从下限增加激光加工强度和化学处理强度，直至未经激光加工过的区域不沉积铜为止作为加工参数；或者，同时或轮番从下限增加激光加工强度，从上限减少化学处理强度，直至未经激光加工过的区域不沉积铜为止作为加工参数，或者，同时或轮番从上限降低激光加工强度，从下限增加化学处理强度，直至未经激光加工过的区域不沉积铜为止作为加工参数。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：分别用满足加工参数的激光加工系统具有的最大光束束腰直径和最小光束束腰直径加工，再化学处理后得到的导电图案，实测镀覆后图案的尺寸，并建立图案宽度与光束束腰直径的对应关系。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：根据被加工任务中每个图案的几何形状和尺寸，并根据图案宽度与光束束腰直径的对应关系，以光束束腰直径为变量，以加工速度快为优先，相邻光束作用区域搭接时无罗叠为约束条件，以投照于单位面积上的激光能量、单位面积上激光功率为恒量，生成针对该加工任务的激光加工参数、加工数据。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：通过改变光束传输系统中扩束倍数改变激光焦平面与材料作用的光束直径；或者，在加工过程中通过偏离焦平面改变激光与材料作用的光束直径；或者，通过改变聚焦透镜的工作距离改变激光焦平面与材料作用的光束直径。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：激光加工包括使用同一种波长、脉冲宽度的激光一遍加工完成，以及不同波长、脉冲宽度的激光，在不同的光斑直径、焦深，以及不同光功率密度等参数下多遍加工完成。