收稿日期:2022-09-03基金项目:国家自然科学基金面上项目(11972313);四川省通用航空器维修工程技术研究中心项目(GAMRC2021YB12);中国民用航空飞行学院重点项目(ZJ2021-04)通信作者:钟勉,副教授,博士,主要从事柔性传感器方向研究。E-mail:mianzhong@cafuc.edu.cn电子元件与材料ElectronicComponentsandMaterials第42卷Vol.42第5期No.55月May2023年2023CO2激光直写PI薄膜温度、应力场仿真与分析张华忠1,李世琛1,钟勉1,2,邹瑶1,蒋勇3(1.中国民用航空飞行学院航空电子电气学院,四川广汉618307;2.中国民用航空飞行学院民航智能感知与先进检测技术研究所,四川广汉618307;3.西南科技大学数理学院,四川绵阳621010)摘要:CO2激光直写诱导碳基前驱体生成石墨烯过程中,温度与应力是影响石墨烯生成质量的主要因素。利用COMSOLMultiphysics仿真软件,建立连续CO2激光作用于聚酰亚胺(PI)薄膜温度场与应力场模型,研究激光功率、光斑直径、扫描速度对平均升温速率(δ)及热应力的影响,并根据石墨烯生成温度阈值与薄膜受损温度阈值筛选出合理参数范围。仿真结果表明:在重复扫描策略下,薄膜正面平均升温速率δ1与激光功率呈线性正相关关系,与光斑直径呈指数下降关系,与扫描速度呈幂函数单调递减关系,δ1的较优范围为93.6℃/s≤δ1≤147.8℃/s;背面平均升温速率δ2与激光功率呈线性正相关规律,与光斑直径呈二次函数单调递减规律,与扫描速度呈线性负相关规律,δ2的较优范围为69.5℃/s≤δ2≤86.9℃/s。激光功率是影响热应力的主要因素,仿真结果与结论可为PI薄膜激光诱导石墨烯研究提供参考。关键词:CO2激光直写;PI薄膜;COMSOLMultiphysics;温度场;应力场中图分类号:TN249文献标识码:ADOI:10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.1629引用格式:张华忠,李世琛,钟勉,等.CO2激光直写PI薄膜温度、应力场仿真与分析[J].电子元件与材料,2023,42(5):560-567.Referenceformat:ZHANGHuazhong,LIShichen,ZHONGMian,etal.Simulationandanalysisoftemperatureandstressfieldofdirect-writtenPIfilmsbyCO2laser[J].ElectronicComponentsandMaterials,2023,42(5):560-567.Simulationandanalysisoftemperatureandstressfieldofdirect-writtenPIfilmsbyCO2laserZHANGHuazhong1,LIShichen1,ZHONGMian1,2,ZOUYao1,JIANGYong3(1.InstituteofElectronicandElectricalEngineering,CivilAviationFlightUniversityofChina,Guanghan618307,SichuanProvince,China;2.InstituteofCivilAviationIntelligentSensi...
