Поскольку технологии изготовления электронных корпусов продолжают развиваться, высокоточная лазерная резка керамики из глинозема стала незаменимой при производстве светодиодных корпусов, модулей питания, радиочастотных компонентов, полупроводниковых подложек и других высоконадежных электронных устройств. Соответствующие стандарты лазерной обработки помогают обеспечить точность размеров, сводя к минимуму сколы, зоны термического воздействия-(HAZ) и микротрещины.
В этом руководстве обобщены рекомендуемые характеристики обработки керамических подложек из спеченного оксида алюминия (Al₂O₃) с содержанием 96% и 99% типичной толщины от 0,2 мм до 1,2 мм с использованиемСтанок для наносекундной лазерной резки с УФ-излучением 355 нм.
1. Применимые материалы и оборудование.
Применимые материалы
---- 96% глиноземной керамики
---- 99% глиноземной керамики
---- Типичная толщина подложки: 0,2–1,2 мм.
Рекомендуемое оборудование
---- Станок для наносекундной лазерной резки с УФ-излучением 355 нм
---- Регулируемая частота повторения: 80–150 кГц, оптимизированная в зависимости от толщины материала и требований резки.
2. Рекомендуемые методы обработки
Чтобы свести к минимуму термические повреждения и сколы кромок, рекомендуется выполнять следующие действия:
---- Многопроходная-послойная резка вместо однопроходной резки на всю глубину
---- Автоматическое замедление на поворотах с переходами радиусов
---- Двухканальная система подачи сухого сжатого воздуха с давлением 4–5 бар.
---- Вакуумный рабочий стол поддерживается на уровне 25 ± 1 градус
---- Защитная пленка, устойчивая к ультрафиолетовому излучению во время обработки.
3. Точность размеров
Типичный размерный допуск
При стабильных условиях обработки:
---- ±8–15 μm
Оптимизация процесса и правильное крепление могут еще больше улучшить согласованность требовательных приложений электронной упаковки.
Геометрические допуски
Рекомендуемые характеристики включают в себя:
---- Перпендикулярность боковой стенки Больше или равна 89,9 градусов
---- Плоскостность Меньше или равна 0,02 мм/50 мм
---- Внутренние углы с минимумом R0,05 мм, если не указано иное.
-- – пути входа и выхода рекомендуются для замкнутых контуров, чтобы уменьшить концентрацию напряжений.
Постоянство ширины пропила
Типичная ширина реза УФ-лазера:
---- 15–30 μm
Равномерная ширина пропила помогает поддерживать постоянство размеров по всей заготовке.
4. Требования к качеству кромок
Сколы кромок
Рекомендуемые лимиты:
---- Общие края: Меньше или равна 10 мкм.
---- Угловые области: Меньше или равно 15 мкм.
Следует избегать сплошных сколов и радиальных трещин.
Изменение слоя и изменение цвета
Высококачественная-огранка должна обеспечивать:
---- Нет видимой карбонизации
---- Минимальный переработанный слой
---- Равномерный цвет края
---- Никаких значительных остатков после очистки
Шероховатость поверхности
Рекомендуется:
---- Ra Меньше или равно 2 мкм
Поверхности разреза не должны иметь заусенцев, скоплений шлака и налипших частиц.
5. Зона теплового-воздействия (ЗТВ) и контроль трещин
Рекомендуемая ЗТВ:
---- Обычно ниже 10 мкм
Для приложений с высокой-надежностью рекомендуется дополнительная оптимизация.
Готовые детали необходимо проверить, чтобы убедиться:
---- Никаких сквозных трещин
---- Отсутствие радиальных трещин
---- Отсутствие явных микротрещин под поверхностью
Металлографическая микроскопия, SEM-контроль или другие не-методы неразрушающей оценки могут быть применены в соответствии с требованиями заказчика.
6. Обработка микро-отверстий
Для керамических подложек с прецизионными отверстиями:
Рекомендуемый процесс:
---- Спиральное прогрессивное лазерное сверление
---- Избегайте однопроходного сверления
Типичная возможность:
---- Минимальный диаметр отверстия: примерно 0,15 мм.
---- Точность позиционирования до ±5 мкм (в зависимости от материала и процесса)
---- Гладкие стенки отверстий
---- Плоские днища с глухими пазами, без трещин
Почему стоит выбрать YCLaser?
Для достижения-качественной лазерной резки глиноземной керамики требуется нечто большее, чем просто источник УФ-лазера с длиной волны 355 нм. Это зависит от стабильности станка, точного управления движением, оптимизированных параметров процесса и обширного опыта в современной обработке керамики.
WHYC Laser специализируется на прецизионных решениях для лазерной микрообработки современной керамики, предлагая комплексные решения для лазерной резки, сверления, нарезания канавок, нанесения надписей и индивидуальной обработки керамики.
Наши системы широко используются для:
---- Глинозем (Al₂O₃)
---- Нитрид алюминия (AlN)
---- Цирконий (ZrO₂)
---- Нитрид кремния (Si₃N₄)
---- Карбид кремния (SiC)
---- Кварц, сапфир и другие современные керамические материалы
Независимо от того, касается ли ваше приложение электронной упаковки, подложек DBC/AMB, силовой электроники, производства полупроводников или медицинской керамики, наша команда инженеров может предоставить индивидуальные решения для лазерной обработки, адаптированные к вашим производственным требованиям.
Связаться с YCLaser сегодня чтобы запросить бесплатную обработку образцов, обсудить вашу заявку или получить индивидуальное решение для лазерной обработки керамики от наших экспертов.
