W miarę ciągłego rozwoju technologii opakowań elektronicznych,-precyzyjne cięcie laserem ceramiki z tlenku glinu stało się niezbędne przy produkcji pakietów LED, modułów mocy, komponentów RF, substratów półprzewodnikowych i innych-niezawodnych urządzeń elektronicznych. Odpowiednie standardy obróbki laserowej pomagają zapewnić dokładność wymiarową, minimalizując jednocześnie odpryski,-strefy wpływu ciepła (HAZ) i mikropęknięcia.
W tym przewodniku podsumowano zalecane specyfikacje przetwarzania podłoży ceramicznych zawierających 96% i 99% spiekanego tlenku glinu (Al₂O₃) o typowych grubościach w zakresie od 0,2 mm do 1,2 mm, przy użyciuMaszyna do cięcia laserem nanosekundowym UV 355 nm.
1. Obowiązujące materiały i sprzęt
Obowiązujące materiały
---- 96% ceramiki z tlenku glinu
---- 99% ceramiki z tlenku glinu
---- Typowa grubość podłoża: 0,2–1,2 mm
Polecany sprzęt
---- Maszyna do cięcia laserem nanosekundowym UV 355 nm
---- Regulowana częstotliwość powtarzania: 80–150 kHz, zoptymalizowana w zależności od grubości materiału i wymagań cięcia.
2. Zalecane praktyki przetwarzania
Aby zminimalizować uszkodzenia termiczne i odpryski krawędzi, zaleca się następujące praktyki:
---- Wieloprzebiegowe-cięcie warstwa po warstwie zamiast jednoprzebiegowego cięcia na pełną głębokość
---- Automatyczne zwalnianie naroży z przejściami promieniowymi
---- Dwukanałowe wspomaganie suchym sprężonym powietrzem pod ciśnieniem 4–5 barów
---- Stół roboczy próżniowy utrzymywany w temperaturze 25 ± 1 stopień
---- Odporna na promieniowanie UV folia ochronna podczas obróbki
3. Dokładność wymiarowa
Typowa tolerancja wymiarowa
W stabilnych warunkach przetwarzania:
---- ±8–15 μm
Optymalizacja procesu i odpowiednie mocowanie mogą jeszcze bardziej poprawić spójność w przypadku wymagających zastosowań w opakowaniach elektronicznych.
Tolerancje geometryczne
Zalecane specyfikacje obejmują:
---- Prostopadłość ściany bocznej Większa lub równa 89,9 stopnia
---- Płaskość Mniejsza lub równa 0,02 mm / 50 mm
---- Narożniki wewnętrzne o minimalnej grubości R0,05 mm, chyba że określono inaczej
---- Ścieżki wejścia/wyjścia zalecane dla zamkniętych konturów w celu zmniejszenia koncentracji naprężeń
Spójność szerokości nacięcia
Typowa szerokość szczeliny lasera UV:
---- 15–30 μm
Jednolita szerokość nacięcia pomaga zachować spójność wymiarową całego przedmiotu obrabianego.
4. Wymagania dotyczące jakości krawędzi
Odpryski krawędzi
Zalecane limity:
---- Ogólne krawędzie: mniejsze lub równe 10 μm
---- Obszary narożne: mniejsze lub równe 15 μm
Należy unikać ciągłych odprysków i pęknięć promieniowych.
Odtwórz warstwę i przebarwienia
Cięcie wysokiej-jakości powinno charakteryzować się:
---- Brak widocznego zwęglenia
---- Minimalna warstwa przekształcenia
---- Jednolity kolor krawędzi
---- Brak znaczących pozostałości po czyszczeniu
Chropowatość powierzchni
Zalecony:
---- Ra Mniejszy lub równy 2 μm
Powierzchnie cięcia powinny być wolne od zadziorów, nagromadzeń żużla i przyklejonych cząstek.
5.-Strefa wpływu ciepła (HAZ) i kontrola pęknięć
Zalecane HAZ:
---- Zwykle poniżej 10 μm
W przypadku zastosowań o wysokiej-niezawodności zalecana jest dalsza optymalizacja.
Gotowe części należy sprawdzić, aby upewnić się, że:
---- Nie, przez pęknięcia
---- Brak pęknięć promieniowych
---- Brak wyraźnych mikropęknięć podpowierzchniowych
Mikroskopia metalograficzna, inspekcja SEM lub inne-nieniszczące metody oceny mogą zostać zastosowane zgodnie z wymaganiami klienta.
6. Obróbka-mikrootworów
Do podłoży ceramicznych z precyzyjnymi otworami:
Zalecany proces:
---- Spiralne, progresywne wiercenie laserowe
---- Unikaj wiercenia w jednym przejściu
Typowa zdolność:
---- Minimalna średnica otworu: około 0,15 mm
---- Dokładność pozycjonowania do ±5 μm (w zależności od materiału i procesu)
---- Gładkie ściany otworów
---- Płaskie dno szczeliny ślepej, bez pęknięć
Dlaczego warto wybrać YCLaser?
Osiągnięcie wysokiej-jakości cięcia laserowego ceramiki z tlenku glinu wymaga znacznie więcej niż źródła lasera UV o długości fali 355 nm. Zależy to od stabilności maszyny, precyzyjnego sterowania ruchem, zoptymalizowanych parametrów procesu i dużego doświadczenia w zaawansowanej obróbce ceramiki.
WHYC Laser specjalizuje się w precyzyjnych rozwiązaniach w zakresie mikroobróbki laserowej dla zaawansowanej ceramiki, oferując zintegrowane rozwiązania do cięcia laserowego, wiercenia, rowkowania, trasowania i niestandardowej obróbki ceramiki.
Nasze systemy znajdują szerokie zastosowanie w:
---- Tlenek glinu (Al₂O₃)
---- Azotek glinu (AlN)
---- Cyrkon (ZrO₂)
---- Azotek krzemu (Si₃N₄)
---- Węglik krzemu (SiC)
---- Kwarc, szafir i inne zaawansowane materiały ceramiczne
Niezależnie od tego, czy Twoje zastosowanie obejmuje opakowania elektroniczne, podłoża DBC/AMB, energoelektronikę, produkcję półprzewodników czy ceramikę medyczną, nasz zespół inżynierów może zapewnić dostosowane do Twoich wymagań rozwiązania w zakresie obróbki laserowej.
Skontaktuj się z YCLaser Dzisiaj aby poprosić o bezpłatną obróbkę próbek, omówić swoje zastosowanie lub otrzymać od naszych ekspertów dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązanie do obróbki laserowej ceramiki.
