Оскільки технології електронного пакування продовжують розвиватися, високо-точне лазерне різання глиноземної кераміки стало необхідним для виробництва світлодіодних корпусів, модулів живлення, радіочастотних компонентів, напівпровідникових підкладок та інших високо-надійних електронних пристроїв. Належні стандарти лазерної обробки допомагають забезпечити точність розмірів, мінімізуючи відколи, зони-впливу тепла (HAZ) і мікротріщини.
У цьому посібнику підсумовано рекомендовані специфікації обробки для керамічних підкладок із спеченого оксиду алюмінію (Al₂O₃) на 96% і 99% типової товщини від 0,2 мм до 1,2 мм із використанням355 нм УФ наносекундна машина для лазерного різання.
1. Застосовні матеріали та обладнання
Застосовні матеріали
---- 96% глиноземної кераміки
---- 99% глиноземної кераміки
---- Типова товщина підкладки: 0,2–1,2 мм
Рекомендоване обладнання
---- 355 нм УФ наносекундна машина для лазерного різання
---- Регульована частота повторення: 80–150 кГц, оптимізована відповідно до товщини матеріалу та вимог до різання.
2. Рекомендовані способи обробки
Щоб звести до мінімуму термічні пошкодження та відколи країв, рекомендується дотримуватися таких дій:
---- Багатопрохідне-різання шар за шаром замість однопрохідного різання на всю глибину
---- Автоматичне уповільнення кутів із радіусними переходами
---- Двоканальний сухе стиснене повітря під тиском 4–5 бар
---- Вакуумний робочий стіл підтримується на рівні 25 ± 1 градус
---- УФ-стійка захисна плівка під час обробки
3. Точність розмірів
Типовий допуск на розміри
При стабільних умовах обробки:
---- ±8–15 μm
Оптимізація процесу та належне кріплення можуть ще більше підвищити узгодженість для вимогливих електронних упаковок.
Геометричні допуски
Рекомендовані характеристики включають:
---- Перпендикулярність бічної стінки більше або дорівнює 89,9 градусів
---- Площиність Менше або дорівнює 0,02 мм / 50 мм
---- Внутрішні кути з мінімумом R0,05 мм, якщо не вказано інше
---- Для замкнутих контурів рекомендовані шляхи введення/виведення для зменшення концентрації напруги
Постійність ширини пропилу
Типова ширина пропилу УФ-лазера:
---- 15–30 μm
Рівномірна ширина пропилу допомагає підтримувати узгодженість розмірів усієї заготовки.
4. Вимоги до якості краю
Відколювання краю
Рекомендовані обмеження:
---- Загальні краї: менше або дорівнює 10 мкм
---- Кутові області: менше або дорівнює 15 мкм
Слід уникати суцільних відколів і радіальних тріщин.
Переробити шар і знебарвлення
Високо{0}}якісне різання має демонструвати:
---- Немає видимої карбонізації
---- Мінімальний шар переробки
---- Рівномірний колір краю
---- Відсутність значних залишків після очищення
Шорсткість поверхні
Рекомендовано:
---- Ra Менше або дорівнює 2 мкм
На різаних поверхнях не повинно бути задирок, шлаку та налиплих частинок.
5. Зона-термічного впливу (HAZ) і контроль розтріскування
Рекомендований ЗТВ:
---- Зазвичай менше 10 мкм
Для високо-надійних програм рекомендується подальша оптимізація.
Готові деталі повинні бути перевірені, щоб переконатися:
---- Немає наскрізних тріщин
---- Без радіальних тріщин
---- Відсутність явних підповерхневих мікротріщин
Металографічна мікроскопія, SEM перевірка або інші не-руйнівні методи оцінки можуть бути прийняті відповідно до вимог замовника.
6. Обробка мікро-отворів
Для керамічних підкладок з точними отворами:
Рекомендований процес:
---- Спіральне прогресивне лазерне свердління
---- Уникайте свердління за один прохід
Типова здатність:
---- Мінімальний діаметр отвору: приблизно 0,15 мм
---- Позиційна точність до ±5 мкм (залежно від матеріалу та процесу)
---- Гладкі стіни з отворами
---- Плоске глухе дно без тріщин
Чому варто вибрати YCLaser?
Для досягнення високоякісного лазерного різання глиноземної кераміки -потрібно набагато більше, ніж джерело УФ-лазера з довжиною хвилі 355 нм. Це залежить від стабільності машини, точного керування рухом, оптимізованих параметрів процесу та великого досвіду передової керамічної обробки.
WHYC Laser спеціалізується на прецизійних рішеннях для лазерної мікрообробки передової кераміки, пропонуючи комплексні рішення для лазерного різання, свердління, канавок, скрайбування та індивідуальної обробки кераміки.
Наші системи широко використовуються для:
---- Глинозем (Al₂O₃)
---- Нітрид алюмінію (AlN)
---- Цирконій (ZrO₂)
---- Нітрид кремнію (Si₃N₄)
---- Карбід кремнію (SiC)
---- Кварц, сапфір та інші вдосконалені керамічні матеріали
Незалежно від того, чи стосується ваша програма електронного пакування, підкладок DBC/AMB, силової електроніки, виробництва напівпровідників або медичної кераміки, наша команда інженерів може надати індивідуальні рішення для лазерної обробки, адаптовані до ваших виробничих вимог.
Зверніться до YCLaser сьогодні щоб запросити безкоштовну обробку зразків, обговорити вашу заявку або отримати індивідуальне рішення для лазерної обробки кераміки від наших експертів.
