Ceramic Substrate Series - Tillämpning av laserteknik inom keramiskt substrat
På grund av den inneboende hårdheten och bräckligheten hos keramiska material, utgör beredningen av vior, formskärning eller skivtärning betydande utmaningar. Traditionella mekaniska bearbetningsmetoder är tidskrävande, arbetsintensiva och kan introducera stress, vilket leder till potentiell skada på det keramiska underlaget. Laserteknologi, som en flexibel, effektiv och högutbytesbehandlingsmetod, har visat extraordinära möjligheter inom keramiska substratbearbetning.
1. Fördelar med laserteknik
Laserteknik är en avancerad bearbetningsteknik som erbjuder beröringsfri bearbetning, inget verktygsslitage, hög precision och hög flexibilitet. Den har fördelar som hög precision, effektiv styrbarhet, liten värmepåverkad zon, ingen skärkraft och ingen"verktyg"slitage, vilket gör det till ett av de mest idealiska medlen för keramisk bearbetning.
1) Laserskärhuvudet kommer inte i kontakt med materialytan, vilket undviker att repa arbetsstycket.
2) Smal skärgap, vilket sparar material.
3) Laserpunkten är liten, med hög energitäthet, hög noggrannhet, snabb hastighet och hög stabilitet i linjebredd och djup.
4) Laserbearbetningen är exakt, vilket resulterar i jämna och gradfria skäreggar.
5) Liten värmepåverkad zon, minimal lokal deformation av arbetsstycket och ingen mekanisk deformation.
6) Bra bearbetningsflexibilitet, kapabel att bearbeta vilken form som helst och skära profiler.
2. Tillämpningar av laser i keramiska substrat
På grund av den stora krympningen under sintring är det utmanande att säkerställa dimensionsnoggrannheten för keramiska bitar efter sintring, inklusive exakt tillhandahållande av olika hål, slitsar och kanter för monteringsändamål. Därför krävs bearbetning efter sintring. Laserskärning, som en beröringsfri bearbetningsmetod, säkerställer att det inte finns någon inre spänning i produkten, vilket resulterar i minimal kantflisning, hög precision och högt bearbetningsutbyte.
1) Laserritning/skärning
Laserritning, även känd som scratch cutting eller kontrollerad frakturskärning, involverar fokusering av laserstrålen på det keramiska substratets yta genom ett stråltillförselsystem. Detta genererar värme, vilket orsakar termisk ablation, smältning och förångning av keramen i det ritsade området, vilket bildar en serie blinda hål eller spår på den keramiska ytan. När spänning appliceras längs den ritsade linjen uppstår materialbrott lätt och exakt på grund av spänningskoncentration, vilket resulterar i separation.
2) Laserritning
I ritningsprocessen av postsintrade keramiska substrat, finner lasrar också omfattande tillämpningar. Ritning innebär att man använder en laser för att bränna kontinuerliga, tätt anordnade spetsliknande gropar på den keramiska ytan, vilket bildar linjer som underlättar uppdelningen av substratet i enskilda enheter efter förpackning.
3) Laserborrning
Borrning är den mest använda laserbearbetningstekniken vid produktion av HTCC (High-Temperature Co-Fired Ceramic), LTCC (Low-Temperature Co-Fired Ceramic) och DPC (Direct Plated Copper) substrat. En laserborrmaskin används för att skapa hål som förbinder de övre och nedre ytorna av substratet och fungerar som vägar för vertikal sammankoppling. Detta möjliggör tredimensionell förpackning och integration av elektroniska enheter på keramiska substrat.
Olika typer av keramiska material kräver specifika laserstrålar, såsom infrarött, grönt ljus, ultraviolett eller CO2-laser, för att bestråla materialytan. Varje laserpuls bränner bort en del av materialet. Laserborrning erbjuder flera fördelar jämfört med mekanisk borrning, inklusive högre bearbetningsprecision, lägre kostnader för förbrukningsmaterial och ökad produktflexibilitet.
4) Lasermärkning
Lasermärkning innebär att man använder en lasermarkeringsmaskin för att gravera produktens QR-koder på keramiska underlag. Lasermärkning är en mycket använd laserbearbetningsteknik som använder lasrar med hög energidensitet för att lokalt bestråla arbetsstycket, vilket orsakar förångning eller färgförändring i ytmaterialet, vilket skapar permanenta markeringar.
Med den kontinuerliga utvecklingen av mikroelektronikindustrin går elektroniska komponenter gradvis mot miniatyrisering och lättviktsdesign. Kravet på precision ökar också. Detta ställer oundvikligen högre krav på bearbetningen av keramiska substrat, vilket gör lasertekniken mycket lovande.
Mascara producerar högkvalitativa keramiska substrat med hjälp av aluminiumoxid, aluminiumnitrid, och kiselnitrid som material och har introducerat laserutrustning på produktionslinjen för laserskärning, ritsning och borrning enligt kundens önskemål. Storleksnoggrannheten är hög, bearbetningshastigheten är snabb och produktstabiliteten är bra. För ytbehandling kan polering eller DPC&DBC-metallisering också tillhandahållas. Om du vill ha vår offert, skicka oss din design eller kravdetaljer.
