超短脉冲激光微纳尺度连接技术及其冶金结合机理研究

项目名称： 超短脉冲激光微纳尺度连接技术及其冶金结合机理研究

项目编号： No.51375261

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 邹贵生

作者单位： 清华大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 材料微纳尺度连接是决定微纳器件及其系统性能的关键环节之一。鉴于目前微纳连接特别是纳连接技术如电子束焊、钎焊、电阻加热焊等的局限性，基于超短脉冲（皮秒和飞秒）激光与物质作用时具有能量非线性吸收、多材料适应、斑点小、极低热效应等显著特性，提出超短脉冲激光微纳米尺度连接研究项目。采用形貌观测、显微分析、泵浦-探测超快成像技术与分子动力学模拟、数值计算相结合，探明纳、微、宏尺度材料超短脉冲激光超快加热熔化与凝固过程的规律，及材料特别是异种材料之间的冶金行为和非平衡凝固组织特征。用超短脉冲激光作热源进行材料微纳尺度连接，研究脉冲能量、焊接速度、材料特性等因素对接头的成形、显微组织、界面结构及其性能的影响并优化，提出获得高性能接头的工艺设计原则和界面冶金结合机理；将该微纳尺度连接新技术用于典型纳元器件制备和微系统封装，实现高精度、低热损伤、高性能接头的微纳连接。促进微纳元器件制造及其系统封装技术水平。

中文关键词： 超短脉冲激光；微纳尺度；冶金结合机理；连接；元器件

英文摘要： Materials joining at microscale and nanoscale (microjoining and nanojoining) is one of the essential fabrication steps in determining the properties of micro/nano components and their systems. The present micro/nano joining techniques, particularly nanojo

英文关键词： ultrashort pulse laser；microscale and nanoscale；metallurgical bonding mechanism；joining；component