随着激光技术的发展,激光微加工技术在激光刻蚀、表面改性、增材制造等领域得到了广泛的应用。其中,激光诱导向前转移（Laser Induced Forward Transfer,LIFT）是近几年发展较快的一种激光微加工技术,具有适应性强、加工精度高、成本低廉、适用范围广、绿色环保等诸多优点,在制备微电子产品方面有着良好的发展前景。目前,LIFT常采用固体和金属油墨为靶材,通过激光打印制备高分辨率的微图案或微器件。在使用金属油墨制备微器件后,通常会采用高温烧结的方式来蒸发油墨中的溶剂,提高其导电性能。激光烧结作为一种高效、选择性强的烧结工艺,已经被应用于微电子器件印刷电路的固化烧结。本课题针对LIFT和激光烧结相结合的可行性问题,研究了 LIFT和激光烧结导电银浆的工艺参数,进行了基于皮秒激光的银浆导线制备研究:1.单脉冲激光诱导向前转移制备银浆沉积点。搭建皮秒激光诱导向前转移试验平台,进行单脉冲激光诱导向前转移银浆试验,改变激光的单脉冲能量、材料源膜的厚度以及材料源膜与接收基片之间的间距,分析沉积点的直径和高度的变化趋势。借助高速相机观测不同能量下银浆的转移过程,对射流的变化情况进行分析。在单脉冲激光能量为20μJ、材料源膜厚度为20 μm和接收间距为150μm的参数下制备出了形貌均匀的沉积点。2.多脉冲激光诱导向前转移制备连续银线。进行多脉冲激光诱导向前转移银浆试验,分析不同激光能量和扫描速度对沉积银线形貌的影响,在20 μJ的激光能量和25 mm/s的扫描速度下,成功制备出连续均匀的银线。在恒温箱中对银线进行不同温度的烧结,借助数字万用表测量烧结后银线的电阻值,结合光学显微图像和电镜图像对银线的导电性能进行分析。结果表明,在448 K的温度下烧结30分钟的银线具有最佳的电导率2.35×10-7Ωm。3.激光烧结银线的试验与仿真研究。进行激光烧结银线试验,改变激光的脉冲能量、重复频率以及扫描速度对银线进行激光烧结,对不同参数烧结后的银线进行分析。借助COMSOL软件计算模拟出激光烧结时银线表面的最高温度以及内部温度分布情况,利用数字万用表测量不同烧结方式下银线的电阻值,借助光学显微图像和电镜图像分析银线电阻率的变化规律。在激光能量为1.3μJ、激光频率为0.8 MHz和扫描速度为9mm/s的激光参数下烧结的银线电阻率最低,为1.42×10-7Ωm,该值约为银电阻率的9倍。4.基于LIFT和激光烧结工艺制备微图案。在LIFT转移银浆和激光烧结银线制备出连续均匀、导电性良好的银线的试验基础上,制备三个应用实例。第一,制备出发光二极管电路,在接入5V的额定电压后,成功点亮发光二极管电路。第二,制备出湿度微传感器,测量出湿度微传感器在不同湿度环境中的响应值,对传感器的灵敏度、响应恢复特性和稳定性进行分析。湿度微传感器输出的电容值随着环境湿度的增加而增大,且该传感器在低湿度范围的稳定性较好,在高湿度范围的灵敏度较好。第三,制备出重金属离子微传感器,采用循环伏安法对重金属离子微传感器的伏安特性曲线进行分析,采用方波阳极溶出伏安法进一步研究传感器对重金属离子的检测效果。重金属离子微传感器可逆程度较高,并且可以检测出溶液中重金属离子的浓度。