激光表面处理技术利用激光对材料表面照射,实现其结构改变而获得某些新特性,其中激光三维(3D)表面处理技术是目前研究的重要方向,具有效率高、可控性强、无污染等优点,在电子制造业、材料科学等领域有着广泛的应用。本文针对应用广泛的含Cu材料,基于光的电磁传播理论并结合菲涅尔方程,建立了Cu对激光吸收率的理论模型,分析了波长、功率、激光模式、离焦量、脉冲波形等参数对其表面处理效果的影响,搭建了激光3D加工处理系统,进行了表面改性处理实验,并在实验基础上制作了手机天线样品,取得了良好效果。本文的主要工作:1、基于光的电磁传播理论并结合菲涅尔方程,建立了Cu对不同波长激光吸收率模型,研究了近红外及中红外激光对含Cu材料表面特性的影响,为含Cu材料的激光表面处理技术奠定了理论基础。对两种激光处理后的Cu络合物进行扫描电子显微镜(SEM)及光电子能谱(XPS)分析,测量了两种激光处理后的样品表面组分及还原性Cu1+的含量,分析了两种红外激光对Cu络合物分子结构及表面微观形貌的影响。2、研究了激光功率密度及离焦量对黄铜表面氧化物处理效果的影响,结合激光等离子体作用原理,探索了正、负离焦量对激光等离子体冲击波力学作用机制的影响;基于热传导理论,利用二维瞬态温度场分布模型,计算了不同激光功率及离焦量下的黄铜表面温度场;通过SEM-EDS及XPS,测量了激光功率与离焦量对黄铜表面氧化物Cu离子的价态及含量的影响。3、研究了脉冲波形对Cu络合物表面改性处理效果的影响,结合激光热辐射理论,分析了不同脉冲波形对Cu络合物分子结构及表面微观形貌的影响。通过对化学镀后样品表面镀层厚度及附着力的分析,获得了Cu络合物表面处理的最佳脉冲波形。4、采用掺镱光纤激光器、动态聚焦镜、X-Y扫描振镜组及f-theta平场聚焦透镜搭建了激光3D加工处理系统,并对系统误差进行校正,提高了系统的精度及稳定性。