专利名称：一种对激光镀层进行处理的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光镀层处理技术领域，尤其涉及一种对激光镀层进行处理的系统， 在控制镀层的厚度和镀线的宽窄尺度有着高自由度的调控，可以获得精细的镀层质量。本发明适用于激光电镀、激光化学镀、激光刻蚀、激光微融覆的处理过程。
背景技术：
由于激光具有高能量密度、高单色性以及良好的相干性、方向性等许多无可比拟的优点，使其在表面处理技术中的应用越来越引人注目。在金属、半导体和高聚物上进行激光诱导镀层处理近年来引起了人们的极大注意，这种工艺在微电子电路的制作及修复中有广阔的应用前景。
普通镀层处理发生在整个电极基体上，镀层处理速度慢，难以形成复杂和精细的图案。激光诱导镀层处理与其相比具有明显的优越性。首先，激光的控制能力强。激光诱导反应只发生在光照区，能实现金属在非金属上勿需掩模、微米量级的直接局域镀覆，进行无屏蔽描图，简化工艺并节约大量贵重金属。其次，激光诱导镀层处理可获得较高的金属沉积速度，镀层生长速率可提高三个数量级，同时，激光镀层处理还可改善沉积层的质量，其沉积层表面更加平整，颗粒大小均匀、规则，分布致密。激光照射使得金属晶核的形成速度远远大于其生产速度，从而其形成的晶粒较细；激光照射产生的高温有助于金属原子的表面扩散过程，使镀层原子有着较为整齐的排列。
激光镀层处理以其高耐热、高电导和易焊接等优良性能得到了越来越广泛的应用。对于形状复杂、宽度可调的电路设计、电路修复和在微电子连接器部件上的局部沉积， 激光诱导镀层处理可发挥的作用越来越大。
激光镀层处理的过程实际上就是金属颗粒的形成过程，其生长规律和形貌依赖于各种工艺参数，如与激光功率、扫描速率、照射时间、光斑直径、溶液的成分及浓度、衬底的表面处理等工艺参数和试验条件有关。激光照射能提高成核的速度，使结晶颗粒细小致密。 激光产生的热效应也起局部清洁基体表面的作用，因此在难镀的基体上能得到结合紧密的镀层。
本发明采用的激光镀层处理系统使用了不同的激光脉冲，两脉冲之间有固定的延时，从而主脉冲形成的镀层产物能够吸收从脉冲的能量，这样得到的就是一个经过修正的激光镀层加工过程，该过程比传统的激光镀层处理(采用连续激光和单个脉冲激光)效率更高，可以获得精细的镀层质量，在控制镀层的厚度和镀线的宽窄尺度，有着高自由度的调控。不同激光脉冲之间有延时使镀层处理材料可以充分吸收激光的热效应，提高镀层处理的可控度和精度。本发明脉冲加工方式要求激光脉冲有不同的到达时间，脉冲之间的时间延迟非常重要。进一步，不同脉冲也可具有不同的工作波长。此外，不同脉冲的选择和优化必须针对镀层材料的特性，这决定了激光脉冲被镀层材料最终的吸收效率。发明内容
(一 )要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种对激光镀层进行处理的系统，以实现对激光镀层的精细加工。
( 二 )技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种对激光镀层进行处理的系统，包括
第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2，用于提供进行激光电镀的第一激光脉冲和第二激光脉冲；
第一衰减器3和第二衰减器4，用于调整第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的输出功率，防止损伤镀层处理材料；
第一电子快门5和第二电子快门6，用于分别控制第一激光脉冲与第二激光脉冲的通断和照射时间；
第一扩束镜7和第二扩束镜8，用于分别扩展第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器 2的激光束直径，减小激光束的发散角；
反射镜9和合束器10，该反射镜9通过合束器10将第一激光脉冲与第二激光脉冲汇为一路激光光束；
CXD实时观察系统11，用于实时观测待处理样品基底15 ；
光学振镜12,用于移动激光光束的位置,控制激光光束的扫描速度；
聚焦物镜13和反射镜14，聚焦物镜13通过反射镜14将激光光束聚焦在待处理样品基底15的表面；
电解池16,用于放置电解液,待处理样品基底15放置在电解池16中并与三维移动台17连接；
三维移动台17，用于放置并调整待处理样品基底15的位置；和
延迟控制器18，连接于第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2，控制第一脉冲激光器I发射的第一激光脉冲与第二激光脉冲激光器2发射的第二脉冲之间具有一个时间延迟。
上述方案中，所述第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2均连接于延迟控制器18， 第一激光脉冲和第二激光脉冲的脉冲宽度、波长均是相同或不相同，第一激光脉冲和第二激光脉冲的重复频率相同或者成固定的比例关系。该第一激光脉冲和第二激光脉冲的波长范围从100nm-2ym，重复频率从ΙΗζ-ΙΟΟΜΗζ，脉冲宽度从毫秒到飞秒。
上述方案中，该第一激光脉冲与第二激光脉冲汇成的激光光束依次经过光学振镜 12和聚焦物镜13，并被反射镜14反射至待处理样品基底15上。
上述方案中，所述延迟控制器18通过电调制或光调制的方式控制第一脉冲激光器I发射的第一激光脉冲与第二脉冲激光器2发射的第二激光脉冲之间具有一个时间延迟。
上述方案中，所述电调制是通过用电信号给第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器 2不用时间延迟触发信号，使第一激光脉冲和第二激光脉冲之间有一定的时间延迟。
上述方案中，所述光调制是通过改变第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的光程差，从而实现第一激光脉冲和第二激光脉冲之间有一定的时间延迟。
上述方案中，所述第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的时间延迟小于第一脉冲激光器发射脉冲间隔的1/2。
上述方案中，所述第一衰减器3和第二衰减器4调整第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的输出功率，将焦点处的峰值功率控制在105W/cm2到109W/cm2。
上述方案中，所述光学振镜12将激光光束的扫描速度控制在O到lOcm/s范围内， 移动范围控制在IOnm-IOOcm的范围内。
上述方案中，所述第一电子快门5和第二电子快门6分别控制第一激光脉冲与第二激光脉冲的通断和照射时间从I μ s到100s。
上述方案中，所述电解池用来盛放电解液，电解液中含有用来做镀层处理的材料， 并将其附着在待处理样品基底15上，适用于激光电镀和激光刻蚀。
上述方案中，所述电解池用来盛放化学镀液，化学镀液中含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底15上，适用于激光化学镀。
上述方案中，所述电解池用来盛放电子浆料，电子浆料含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底15上，适用于激光微融覆。
上述方案中，该系统还包括脉冲电镀电源，用于为电解池的正极和负极提供电压。
上述方案中，采用分束器19代替发射第二激光脉冲的第二脉冲激光器2。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果
I、传统激光镀层处理技术照射到目标材料的激光能量，采用连续波或者单个脉冲，本发明提供的对激光镀层进行处理的系统，则精密的将激光能量在时间上和空间上分成不同的脉冲，为精密控制镀层生长提供了多自由度的控制手段，具有高的电镀速度和高的空间分辨率。
2、本发明提供的对激光镀层进行处理的系统，由于采用不同激光脉冲互相匹配， 可使镀层生长效率和镀层材料流动状况的得到更佳的改善，相应地减少了镀层处理的作用时间，就使镀层周围聚集的热能可控。热能的过量沉积会导致冶金学方面的变化，如颗粒生长导致的镀层或镀线不均匀，镀层过厚等问题。本发明可较好的解决这一问题。
3、本发明提供的对激光镀层进行处理的系统，可通过不同激光脉冲之间匹配相宜的参数条件，如时间延迟量、波长、脉宽及重复频率，优化激光脉冲与镀层材料的热吸收，实现对激光镀层处理的高效精细加工。
4、比起传统方式采用的连续激光和单个脉冲激光，本发明提供的对激光镀层进行处理的系统，采用的脉冲匹配激光镀层处理方法可获得比传统方式更快的加工速度，同时具有高的加工质量。
图I是根据本发明的一个实施例的对激光镀层进行处理的系统的示意图2是根据本发明的另一个实施例的对激光镀层进行处理的系统的示意图3是根据本发明一个实施例采用光调制方式的时延控制器的原理图。
图4 (a)是单脉冲的时间发生序列；
图4(b)是第一激光脉冲与第二激光脉冲的时间发生序列；
图5(a)是单脉冲的能量分布；
图5(b)是第一激光脉冲与第二激光脉冲的能量叠加分布。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
下面将参照附图结合本发明优选实施例对本发明进行说明。在下面的说明中，提供许多具体的细节例如对光学元件的说明以便于对本发明实施例的全面了解。然而，本发明不仅适用于一个或多个具体的描述，且适用于其他参数和材料等。说明书下文中所列举的实施例是示意性的而非限制性的。
激光器输出的激光束经透镜聚焦后投射到阴极表面，在阴极附近的微小区域里形成极高的光功率密度。受光照的阴极材料吸收激光能量后，使电解液阴极界面附近的局部微小区域里的温度骤然升高，产生陡峭的温度梯度并在电解液中引起强烈对流，从而搅拌了溶液。温升和搅拌造成局部区域里离子迁移率增加，阴极还原反应增强和平衡电位正向漂移，造成局部范围里电化学反应大大增强，导致在阴极表面局部受光照区域沉积过程的剧烈加速。这种对激光引发的镀层处理增强效应的理论解释称为激光镀层处理的热模型。
激光诱导镀层处理的沉积质量和速率的影响因素较多，主要的因素有激光功率、 照射时间、溶液的成分和浓度、衬底的前处理和选择等。
由于本发明采用了主脉冲和从脉冲两种不同的激光脉冲，主脉冲和从脉冲之间有固定的延时，从而主脉冲形成的镀层产物能够吸收从脉冲的能量，这样得到的就是一个经过修正的激光镀层加工过程，该过程比传统的激光镀层处理效率更高，可以获得精细的镀层质量，在控制镀层的厚度和镀线的宽窄尺度，有着高自由度的调控。主脉冲和从脉冲之间有延时使镀层处理材料可以充分吸收激光的热效应，提高镀层处理的可控度和精度。本发明脉冲加工方式要求激光脉冲有不同的到达时间，脉冲之间的时间延迟非常重要。
进一步，不同脉冲也可具有不同的工作波长。激光脉冲包含不同波长的工作方式为，第一脉冲的第一波长使部分镀层材料从溶液中析出，第二脉冲的第二波长进一步提高热效应，对第一脉冲进行辅助处理，这样就能够很好地加工通常仅对第一脉冲敏感的材料， 而且加工所需的输入功率大大降低，加工速度得到提高，加工质量也更好。此外，不同脉冲的选择和优化必须针对镀层材料的特性，这决定了激光脉冲被镀层材料最终的吸收效率。
下面结合实施例对本发明提供的对激光镀层进行处理的系统进行详细说明。
图I给出了根据本发明一个实施例的对激光镀层进行处理的系统的示意图，该系统包括第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2、第一衰减器3和第二衰减器4、第一电子快门5和第二电子快门6、第一扩束镜7和第二扩束镜8、反射镜9、合束器10、CXD实时观察系统11、光学振镜12、聚焦物镜13、反射镜14，待处理样品基底15、电解池16、三维移动台 17和延迟控制器18。
第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2连接延迟控制器18，第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2可选择不同的参数，如波长、脉宽、输出功率等，重复频率需保持一致，或者成固定的比例关系。延迟控制器18通过电调制的方式控制第一脉冲激光器I发射的第一脉冲与第二脉冲激光器2发射的第二脉冲之间具有一个时间延迟，该时间延迟小于第一脉冲激光器I发射脉冲间隔的1/2。第一衰减器3和第二衰减器4可进一步调整第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的输出功率，防止损伤镀层处理材料。第一电子快门5和第二电子快门6可分别控制第一脉冲与第二脉冲的通断和照射时间；第一扩束镜7和第二扩束镜8分别扩展第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的激光束直径，减小激光束的发散角。反射镜9通过合束器10将第一脉冲与第二脉冲汇为一路激光光束，该激光光束依次经过光学振镜12和聚焦物镜13,并被反射镜14反射至待处理样品基底15上。光学振镜12 可在电脑控制下移动激光光束的位置，控制激光光束的扫描速度。聚焦物镜13通过反射镜 14将激光光束聚焦在待处理样品基底15的表面。待处理样品基底15放置在电解池16中并与三维移动台17连接，三维移动台17用来放置并调整镀层处理基底的位置。CXD实时监测系统11实时观测加工的镀层样品。
其中，所述延迟控制器18通过电调制或光调制的方式控制第一脉冲激光器I发射的第一激光脉冲与第二脉冲激光器2发射的第二激光脉冲之间具有一个时间延迟。所述电调制是通过用电信号给第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2不用时间延迟触发信号，使第一激光脉冲和第二激光脉冲之间有一定的时间延迟。所述光调制是通过改变第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的光程差，从而实现第一激光脉冲和第二激光脉冲之间有一定的时间延迟。所述第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的时间延迟小于第一脉冲激光器发射脉冲间隔的1/2。第一激光脉冲和第二激光脉冲的重复频率需保持一致，或者成固定的比例关系，才能保持固定的时间延迟。
第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2，用于提供第一激光脉冲与第二激光脉冲； 波长范围从IOOnmjym,重复频率从ΙΗζ-ΙΟΟΜΗζ，脉冲的宽度从毫秒到飞秒，输出平均功率在lmW-50W范围。第一激光脉冲和第二激光脉冲的波长必须选择在镀层处理的基底能吸收而溶液不吸收的波段。所述第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2均连接于延迟控制器 18，第一激光脉冲和第二激光脉冲的脉冲宽度、波长均是相同或不相同，第一激光脉冲和第二激光脉冲的重复频率相同或者成固定的比例关系。该第一激光脉冲和第二激光脉冲的波长范围从100nm-2 μ m,重复频率从ΙΗζ-ΙΟΟΜΗζ，脉冲宽度从毫秒到飞秒。该第一激光脉冲与第二激光脉冲汇成的激光光束依次经过光学振镜12和聚焦物镜13，并被反射镜14反射至待处理样品基底15上。
所述第一衰减器3和第二衰减器4调整第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的输出功率，将焦点处的峰值功率控制在105W/cm2到109W/cm2。所述光学振镜12将激光光束的扫描速度控制在O到10cm/s范围内，移动范围控制在IOnm-IOOcm的范围内。所述第一电子快门5和第二电子快门6分别控制第一激光脉冲与第二激光脉冲的通断和照射时间从 I μ s 至Ij 100s。
所述电解池用来盛放电解液，电解液中含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底15上，适用于激光电镀和激光刻蚀。所述电解池用来盛放化学镀液，化学镀液中含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底15上，适用于激光化学镀。所述电解池用来盛放电子浆料，电子浆料含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底15上，适用于激光微融覆。
针对图I所示的对激光镀层进行处理的系统的示意图，下面详细描述对图I所示的对激光镀层进行处理的系统进行操作实现对激光镀层进行处理的过程。
I)打开第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2电源，第一激光脉冲和第二激光脉冲的波长须选择待处理样品基底15能吸收而溶液不吸收的波段。输出平均功率在lmW-50W 范围内，波长在IOOnm到2um范围内，脉宽从毫秒到飞秒，重复频率从IHz到IOOMHz。
2)调节第一激光脉冲和第二激光脉冲的时间延迟，时间延迟小于第一脉冲激光器 I发射第一激光脉冲间隔的1/2。第一激光脉冲和第二激光脉冲的重复频率需保持一致，或者成固定的比例关系，才能保持固定的时间延迟。
3)调节第一扩束镜7和第二扩束镜8、反射镜9、合束器10、(XD实时观察系统11、 聚焦物镜13和反射镜14等，操纵移动光学振镜12和三维移动台17，使第一脉冲与第二脉冲汇合成的激光光束聚焦在待镀层处理的加工基底表面的同一处。由于采用不同激光脉冲的热效应叠加，选择性地在基底表面直接进行无掩膜的镀层处理，选择热传导性稍差的材料要比热传导性好的材料有优势，吸收不同时间到达的脉冲局部上升温度差更高，反应速度更快，效果更明显，但要注意材料的损伤阈值。
4)通过第一衰减器3和第二衰减器4将焦点处的峰值功率控制在105W/cm2到 109ff/cm2,使激光能量小于材料的损伤阈值和电解液的汽化阈值。
5)通过光学振镜12控制激光扫描速度从O到lOcm/s，激光光束在IOnm-IOOcm 的范围内移动；第一电子快门5和第二电子快门6控制激光脉冲通断及照射时间I μ S到 100s，进行有多激光脉冲直写镀层处理。
图2给出了根据本发明另一个实施例的对激光镀层进行处理的系统的示意图。该系统与图I中的系统不同之处为采用分束器19代替了发射第二脉冲的第二脉冲激光器 2，并且延迟控制器18采用光学调制的方式实现时间延迟，其实现原理如图3所示，而图I 中的延迟控制器18是采用电调制的方式实现时间延迟。图2所示实施例中其他结构与图 I中的均相同。
图3中光调制时间延迟器由两对垂直放置的反射镜构成，调节两对反射镜的距离，可达到控制时间延迟的目的。电调制时间延迟器的主控振荡器按触发方式工作，分两路分别输出不同延迟的主脉冲，产生宽度、幅度和重复频率可调的电信号控制激光器输出。
图4比较了(a)传统方式单脉冲的时间发生序列和(b)本发明的多脉冲加工方式第一激光脉冲与第二激光脉冲的发生序列，可以看到多脉冲的加工方式提供了修正的激光镀层加工过程，在控制镀层的厚度和镀线的宽窄尺度，有着高自由度的调控。图5显示了(a)传统方式中单脉冲的能量分布，以及(b)本发明的多脉冲加工方式中，第一激光脉冲与第二激光脉冲的能量叠加分布，可以看到多脉冲的加工方式在一个周期内的能量分布更为集中，比传统的激光镀层处理效率更高。
本发明提供的对激光镀层进行处理的方法是基于本发明提供的对激光镀层进行处理的系统实现的。
实施例I
实施例I是结合图I对本发明提供的对激光镀层进行处理的方法进行详细说明的。
第一脉冲激光器I为调Q的YAG倍频激光器输出的激光束波长为532nm，平均功率为350mW，脉宽为100ns，聚焦后光斑直径为500um，工作频率200KHz ;第二脉冲激光器2为调Q的YAG倍频激光器输出的激光束波长为355nm，平均功率为200mW，脉宽为50ns，聚焦后光斑直径为300um，工作频率200KHz。
第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2连接延迟控制器18，延迟控制器18通过电调制的方式控制第一脉冲激光器I发射的第一脉冲与第二脉冲激光器2发射的第二脉冲之间具有一个时间延迟，该时间延迟为100ns。第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2可选择不同的参数，如波长、脉宽、输出功率等。第一衰减器3和第二衰减器4可进一步调整第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的输出功率，防止损伤镀层处理材料。第一电子快门5和第二电子快门6可分别控制第一脉冲与第二脉冲的通断和照射时间；第一扩束镜7 和第二扩束镜8分别扩展第一脉冲激光器I和第二脉冲激光器2的激光束直径，减小激光束的发散角。反射镜9通过合束器10将第一脉冲与第二脉冲汇为一路激光光束，该激光光束依次经过光学振镜12和聚焦物镜13，并被反射镜14反射至待处理样品基底15上。光学振镜12可在电脑控制下移动激光光束的位置，控制激光光束的扫描速度，使激光光束在 IOnm-IOOcm的范围内移动。
聚焦物镜13通过反射镜14将激光光束聚焦在待处理样品基底15的表面。待处理样品基底15放置在电解池16中并与三维移动台17连接。电解池16侧方为通光窗口， 待处理样品基底15固定在三维移动台17上。在电解池16的阴极和阳极之间施加直流电压，由直流稳压电源供电。激光光束经过聚焦后照射在阴极上，阴极为预镀有镍薄膜的玻璃基片，阳极为金属钼片。电解液为硫酸铜水溶液，对532nm激光有良好透明性。三维移动台 17用来放置或移动镀层处理基底，在IOnm-IOOcm范围内移动。CXD实时监测系统11实时观测加工的镀层样品。
实施例2
实施例2是结合图2对本发明提供的对激光镀层进行处理的方法进行详细说明的。
第一脉冲激光器I为调Q的YAG倍频激光器输出的激光束波长为532nm，平均功率为350mW，脉宽为50ns，聚焦后光斑直径为500um，工作频率200kHz。采用分束器19分出第二束激光，利用空间光学时间延迟器，调整图3中两对反射镜的相对位置，使第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的间隔为100ns。其他操作步骤同实施例I
本发明提供对激光镀层进行处理的系统，实现了对激光镀层的精细加工。激光镀层处理可以精确控制的激光精细加工方法及系统。通过利用与待加工的材料的吸收特性匹配的脉冲和波长的激光束实现材料对激光热效应的充分吸收，取得理想的镀层处理结果。
由于采用不同激光脉冲的热效应叠加，选择性地在基底表面直接进行无掩膜的镀层处理，选择热传导性稍差的材料要比热传导性好的材料有优势，吸收不同时间到达的脉冲局部上升温度差更高，反应速度更快，效果更明显，但要注意材料的损伤阈值。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，包括 第一脉冲激光器(I)和第二脉冲激光器(2)，用于提供进行激光电镀的第一激光脉冲和第二激光脉冲； 第一衰减器(3)和第二衰减器(4)，用于调整第一脉冲激光器(I)和第二脉冲激光器(2)的输出功率，防止损伤镀层处理材料； 第一电子快门(5)和第二电子快门￠)，用于分别控制第一激光脉冲与第二激光脉冲的通断和照射时间； 第一扩束镜(7)和第二扩束镜(8)，用于分别扩展第一脉冲激光器(I)和第 二脉冲激光器(2)的激光束直径，减小激光束的发散角； 反射镜(9)和合束器(10)，该反射镜(9)通过合束器(10)将第一激光脉冲与第二激光脉冲汇为一路激光光束； CCD实时观察系统(11)，用于实时观测待处理样品基底(15)； 光学振镜(12),用于移动激光光束的位置,控制激光光束的扫描速度； 聚焦物镜(13)和反射镜(14)，聚焦物镜(13)通过反射镜(14)将激光光束聚焦在待处理样品基底(15)的表面； 电解池(16)，用于放置电解液，待处理样品基底(15)放置在电解池16中并与三维移动台(17)连接； 三维移动台(17)，用于放置并调整待处理样品基底(15)的位置；和延迟控制器(18)，连接于第一脉冲激光器(I)和第二脉冲激光器(2)，控制第一脉冲激光器(I)发射的第一激光脉冲与第二激光脉冲激光器(2)发射的第二脉冲之间具有一个时间延迟。
2.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述第一脉冲激光器(I)和第二脉冲激光器(2)均连接于延迟控制器(18)，第一激光脉冲和第二激光脉冲的脉冲宽度、波长均是相同或不相同，第一激光脉冲和第二激光脉冲的重复频率相同或者成固定的比例关系。
3.根据权利要求2所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，该第一激光脉冲和第二激光脉冲的波长范围从100nm-2 μ m,重复频率从ΙΗζ-ΙΟΟΜΗζ，脉冲宽度从毫秒到飞秒。
4.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，该第一激光脉冲与第二激光脉冲汇成的激光光束依次经过光学振镜(12)和聚焦物镜(13)，并被反射镜(14)反射至待处理样品基底(15)上。
5.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述延迟控制器(18)通过电调制或光调制的方式控制第一脉冲激光器(I)发射的第一激光脉冲与第二脉冲激光器(2)发射的第二激光脉冲之间具有一个时间延迟。
6.根据权利要求5所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述电调制是通过用电信号给第一脉冲激光器(I)和第二脉冲激光器(2)不用时间延迟触发信号，使第一激光脉冲和第二激光脉冲之间有一定的时间延迟。
7.根据权利要求5所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述光调制是通过改变第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的光程差，从而实现第一激光脉冲和第二激光脉冲之间有一定的时间延迟。
8.根据权利要求5所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述第一激光脉冲和第二激光脉冲之间的时间延迟小于第一脉冲激光器发射脉冲间隔的1/2。
9.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述第一衰减器(3)和第二衰减器(4)调整第一脉冲激光器(I)和第二脉冲激光器(2)的输出功率，将焦点处的峰值功率控制在105W/cm2到109W/cm2。
10.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述光学振镜(12)将激光光束的扫描速度控制在O到lOcm/s范围内，移动范围控制在IOnm-IOOcm的范围内。
11.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述第一电子快门(5)和第二电子快门(6)分别控制第一激光脉冲与第二激光脉冲的通断和照射时间从I μ s 至Ij 100s。
12.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述电解池用来盛放电解液，电解液中含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底(15)上，适用于激光电镀和激光刻蚀。
13.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述电解池用来盛放化学镀液，化学镀液中含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底(15)上,适用于激光化学镀。
14.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，所述电解池用来盛放电子浆料，电子浆料含有用来做镀层处理的材料，并将其附着在待处理样品基底(15)上，适用于激光微融覆。
15.根据权利要求I所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，该系统还包括 脉冲电镀电源，用于为电解池的正极和负极提供电压。
16.根据权利要求I至15中任一项所述的对激光镀层进行处理的系统，其特征在于，采用分束器(19)代替发射第二激光脉冲的第二脉冲激光器(2)。
全文摘要
本发明公开了一种对激光镀层进行处理的系统，包括第一脉冲激光器(1)和第二脉冲激光器(2)、第一衰减器(3)和第二衰减器(4)、第一电子快门(5)和第二电子快门(6)、第一扩束镜(7)和第二扩束镜(8)、反射镜(9)、合束器(10)、CCD实时观察系统(11)、光学振镜(12)、聚焦物镜(13)、反射镜(14)，待处理样品基底(15)、电解池(16)、三维移动台(17)和延迟控制器(18)。本发明通过利用与待加工的材料的吸收特性匹配的脉冲和波长的激光束实现材料对激光热效应的充分吸收，取得理想的镀层处理结果。本发明适用于激光电镀、激光化学镀、激光刻蚀、激光微融覆的处理过程。
文档编号C23C24/10GK102925938SQ20121034236
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者林学春, 杨盈莹, 赵树森, 于海娟 申请人:中国科学院半导体研究所