[发明专利]一种针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置

说明书

本发明涉及一种针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置，包括激光系统、透光载体和电场辅助模块，激光系统的出射激光透过透光载体冲击靶材，电场辅助模块用于产生电场约束以实现激光诱导冲击靶材产生的带电粒子的定向移动至基材。该针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置的目的是解决激光诱导转印制造飞机曲面构型线路由于瞬间产生的等离子体的原子团运动不受控而导致的沉积成形精度差、线路断续的问题。

技术领域

本发明涉及印刷电路技术领域，具体涉及一种针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置。

背景技术

飞行器航电系统需要精准的动态感知，传统内帖、内埋、内嵌式的感知系统无法做到对外部实时环境信息的准确采集，而且近年来飞行器逐渐趋向于高超音速，其实时的精准感知、智能化的数据处理以及信息反馈变得尤为重要，因此飞行器广阔的外部蒙皮结构被广泛关注。蒙皮作为飞行器的信息感知、采集是指利用飞机、导弹、火箭的部分或整个蒙皮设置传感器、天线、处理器等。

现有飞机的蒙皮大多为复合材料，高速运动的飞行器需要贯彻“先敌感知、后敌发现”的理念，不仅需要优良的气动外形，更需要高效的实时感知和反馈，内部线路和运算系统传统的PCB板线路完全满足条件，但外形连续曲面过渡要求制造具备随型和高精度制造的能力。随型打印制作线路，激光诱导沉积转印技术（LIFT）是近几年研究的热点领域。利用高能量密度的激光作为光源，在材料表面温度达到0.9Tc临界温度，发生了类似爆炸并形成高温高压的等离子体，喷发溅射的高温高压的粒子云，其中包含原子、离子、电子和颗粒团簇等。局部带电的粒子从薄膜脱落，转移到受体衬底上。

线路的制造精度依赖于激光光路参数、靶材与受体衬底的距离决定，通常受体衬底与靶材之间的距离需要保持在30~50μm，这样导致靶材膜体精度和受体衬底的面精度需要保持高精度制造，制造过程中距离保持域度大大受限，但实际飞行器的渐变蒙皮、靶材膜体和受体衬底本身制造精度、激光诱导沉积转印过程很难持续满面域控制在30~50微米；再者被激发的高温高压的粒子云本身具备点的传导特性，带同类电荷的粒子相互排斥。因此导致诱导成形的线路宽度精度、位置指向精度大大降低、线路不连续风险大大增加。

因此，发明人提供了一种针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置。

发明内容

（1）要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置，解决了激光诱导转印制造飞机曲面构型线路由于瞬间产生的等离子体的原子团运动不受控而导致的沉积成形精度差、线路断续的技术问题。

（2）技术方案

本发明提供了一种针对飞机蒙皮类结构的激光诱导沉积装置，包括激光系统、透光载体和电场辅助模块，所述激光系统的出射激光透过所述透光载体冲击靶材，所述电场辅助模块用于产生电场约束以实现激光诱导冲击所述靶材产生的带电粒子的定向移动至基材。

进一步地，所述靶材贴设于所述透光载体的下端面。

进一步地，所述电场辅助模块的正极板、负极板分别用于连接对应的所述靶材、所述基材。

进一步地，所述正极板的幅面大于设定值。

进一步地，所述基材放置于所述负极板上，所述负极板为导体。

进一步地，所述电场辅助模块为直流电源。

进一步地，所述电场辅助模块为交流电源，且其频率和相位与所述激光系统的脉冲频率和相位均相同。

进一步地，所述激光系统的出射激光为高能量密度的脉冲激光。

进一步地，当所述基材为平面结构时，所述靶材与所述基材平行设置且距离为30~150μm。

进一步地，当所述基材为曲面结构时，所述靶材与所述基材的上表面的随型距离为30~100μm。

（3）有益效果