Aqui está um guia detalhado sobre o uso de sistemas de escrita direta a nanolaser, que abrange os princípios, processos operacionais e precauções:

Principios do sistema e componentes principais

A tecnologia de escrita direta de nano-laser escreve diretamente a micronanoestrutura na superfície de materiais sensíveis à luz por meio de feixes de laser de alta precisão, sem a necessidade de máscaras tradicionais, aplicáveis ​​a eletrônicos flexíveis, dispositivos fotônicos e outras áreas. Seu núcleo inclui:

- Sistema de fonte de luz: mais laser ultravioleta / femtosegundo, o comprimento de onda mais curto pode alcançar uma mancha focal menor (como o laser ultravioleta de 355 nm pode chegar a sub-microns).

- Plataforma de movimento: combinação de guia flutuante a gás + acionamento piezoelétrico-cerâmico para alcançar precisão de posicionamento em nanoescala.

- Sistema de objetivos: alta abertura numérica (NA > 0,8) comprime o tamanho da mancha óptica e aumenta a densidade de energia.

Sistema de controle: o computador coordena a frequência de pulso do laser, a velocidade de digitalização e o movimento da plataforma, suportando a importação de arquivos Gerber / DXF.

II. Operação detalhada de todo o processo

1. Fase pré-preparatória

- Pré-tratamento do substrato: a folha de silício precisa ser lavada com solução de Piranha para remover a matéria orgânica, e o adesivo pré-revestido do substrato de vidro (como HMDS) aumenta a adesão fotográfica.

- Processo de colagem: no caso de colagem fotográfica rotativa (SU-8 / PMMA), o gradiente de velocidade de rotação é definido para uma baixa velocidade de início (500rpm / s para 3000rpm), o erro de espessura é controlado em ± 5%. Secção de secagem suave (90 ℃ / 2 min) para remover os resíduos de solvente.

- Medidas de proteção contra choques: iniciar a mesa isolante, fechar a saída do ar condicionado, temperatura e umidade de laboratório estáveis ​​abaixo de 22 ± 1 ° C / 45% RH.

2. Exposição passos-chave

- Calibração de foco: Monitore a posição do plano focal em tempo real usando um interferômetro a laser com um erro ≤ ± 0,1 μm. Precisão de passo de ajuste fino do eixo Z até 0,01 μm.

Otimização da dose: Determinação da energia óptima de um único pulso (valor típico na escala μJ) e da frequência de repetição (escala kHz) por meio de experimentos de matriz. Por exemplo, a dose comum de SU-8 é de 10 a 50 mJ/cm².

- Compensação dinâmica: habilita a função de rastreamento automático de altura para o substrato curvo para manter uma distância de trabalho constante. A distorção de projeção deve ser corrigida quando o ângulo de inclinação for superior a 5°.

3. Exposição e pós-tratamento

- Imagem de cola positiva: o tempo de imersão no líquido de imagem MF-319 depende da espessura (espessura de 1 μm cerca de 60 s), agite suavemente para evitar a descamação. A cola negativa requer a determinação de isopropanol.

- Temperação ao forno duro: aquecimento das escadas a 150 ° C durante 30 minutos, reticulando a rede de polímeros. A taxa de resfriamento ≤5 ℃ / min evita a fissura da tartaruga.

- Limpeza de resíduos: oxigênio de plasma cinzento de escoria, parâmetros definidos para potência 80W, pressão 50Pa, tempo 120s.

Normas de manutenção diária

- Manutenção do componente óptico: limpe o objeto mensalmente com uma barra de algodão sem poeira mergulhada em etanol sem água e proíba o toque na camada de revestimento. Teste de rectitude a cada semestre.

- Lubricação mecânica: guia do eixo Y aplica regularmente a gordura a baixa temperatura (aplicável a -40 ℃ ~ + 80 ℃), para evitar a poluição da janela óptica com gordura.

- Estratégia de backup de software: exportação semanal de arquivos de projetos para discos rígidos separados, arquivos criptografados com parâmetros importantes. Desinstalar o driver antes de reinstalar o sistema.

- Atualização da proteção de segurança: botão de parada de emergência de detecção de infravermelho, o vazamento de laser é estritamente controlado dentro dos padrões de segurança de Classe I.