Численно-аналитическая реализация метода расчета оптимальных режимов лазерной термической обработки материалов электронной техники

Предложена модификация метода параметрической оптимизации нестационарных процессов теплопроводности применительно к задачам лазерной термической обработки широкого класса материалов, используемых в электронной технике, включая полупроводники, диэлектрики и сверхтвердые материалы. С использованием пакета компьютерной математики MATLAB разработан вычислительный алгоритм автоматического построения оптимального по заданному критерию качества режима нагрева, что позволяет существенно сократить время экспериментального подбора параметров обработки. Приведены результаты верификации метода на примере расчета оптимальных режимов лазерной маркировки изделий электронной техники, подтвержденные сравнением с известными экспериментальными данными, что демонстрирует высокую точность предложенного подхода. Особое внимание уделено лазерно-индуцированной графитизации алмаза, позволяющей формировать токопроводящие структуры в объеме сверхтвердых материалов, что открывает новые перспективы для создания функциональных элементов электронной техники на основе алмазных подложек.

1. Рапопорт, Э. Я. Метод расчета оптимальных процессов тепловой обработки материалов / Э. Я. Рапопорт // Физика и химия обработки материалов. 1987. № 5. С. 42–53.

2. Рапопорт Э. Я. Некоторые задачи оптимизации режимов нагрева металла перед обработкой давлением / Э. Я. Рапопорт // Физика и химия обработки материалов. 1984. № 3. С. 54–62.

3. Рапопорт, Э. Я. Задача равномерного приближения при оптимизации распределенной системы, описываемой уравнением параболического типа / Э. Я. Рапопорт // Сибирский математический журнал. 1982. Т. 23, № 5. С. 168–191.

4. Шершнев, Е. Б. Оптимизация процессов обработки хрупких неметаллических материалов в производстве изделий электронной техники / Е. Б. Шершнев, А. Н. Купо // Проблемы физики, математики и техники. 2025. № 2. С. 84–90.

5. Neural Network Modeling of Laser Processing Parameters for Diamonds in Electronics Technologies / А. N. Kupo [et al.] // Проблемы физики, математики и техники. 2025. № 2. С. 62–66.

6. Купо, А. Н. Лазерно-активированные фотохимические процессы формирования тонкопленочных систем микроэлектроники / А. Н. Купо // Доклады БГУИР. 2025. Т. 23. № 5. С. 20–26.

7. Шершнев, Е. Б. Особенности изготовления элементной базы высокотемпературной электроники лазерным излучением / Е. Б. Шершнев // Доклады БГУИР. 2025. Т. 23. № 2. С. 77–83.