Azotek glinu (AlN) to najwyższej jakości ceramika techniczna o wysokiej twardości i ekstremalnej kruchości. W przeciwieństwie do metali ciągliwych, spiekanego AlN nie można kształtować metodą tradycyjnego toczenia, tłoczenia ani gięcia. Jest bardzo podatny na wykruszanie się krawędzi i pękanie strukturalne pod wpływem naprężeń mechanicznych.
W związku z tym opanowanie specjalistycznej, precyzyjnej obróbki-takiej jak krojenie w kostkę,-mikrowiercenie i polerowanie powierzchni-ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wysokiej wydajności produktu i stabilnych parametrów termicznych. Światowy przemysł elektroniczny i półprzewodników opiera się głównie na czterech podstawowych metodach obróbki:
1. Precyzyjne szlifowanie mechaniczne (kształtowanie standardowe)
Jest to podstawowa metoda podstawowego kształtowania geometrycznego, kontroli grubości i spłaszczania wypaczeń po-spiekaniu.
Jak to działa: Wysoko-szybkie tarcze szlifierskie-z diamentową końcówką przecinają twardą osnowę ceramiczną, usuwając nadmiar materiału sypkiego.
Plusy i minusy: zapewnia wysoką stabilność wymiarową i-oszczędność w przypadku dużych, płaskich podłoży. Jednakże szlifowanie mechaniczne powoduje intensywne ściskanie fizyczne, przez co jest podatne na odpryskiwanie krawędzi. Nie radzi sobie ze skomplikowaną geometrią ani mikro-przelotkami. Ciągłe chłodzenie wodą jest obowiązkowe, aby zapobiec pęknięciom naprężeniowym termicznym.
2. Precyzyjna obróbka laserowa(Proces podstawowy dla mikrostruktur)
Obróbka laserowa to{{0}standardowe rozwiązanie branżowe do krojenia w kostkę, trasowania, krojenia i złożonej-mikroobróbki-najwyższej klasy podłoży elektronicznych.
Jak to działa: bezdotykowa wiązka laserowa-o wysokiej-energii odparowuje materiał wzdłuż zaprogramowanej ścieżki bez wywierania fizycznego nacisku narzędzia.
Plusy i minusy: eliminując naprężenia mechaniczne, obróbka laserowa całkowicie zapobiega mikro-pęknięciom i odpryskom krawędzi. Osiąga tolerancję na poziomie-mikronowym, umożliwiając-bardzo drobne układy mikro-przelotek, wąskich szczelin i nieregularnych konturów. To sprawia, że jest to absolutnie podstawowa technologia do-masowej produkcji-opakowań półprzewodników o dużej gęstości i modułów IGBT-o dużej mocy.
3. Ultra-precyzyjne docieranie i CMP (wykańczanie powierzchni w skali-nano)
W przypadku substratów monokryształowych AlN i zaawansowanych płytek optoelektronicznych chropowatość i płaskość powierzchni decydują o powodzeniu epitaksji cienkowarstwowej-dalszej warstwy półprzewodników.
Jak to działa: proces ten łączy-dwustronne docieranie mechaniczne z polerowaniem chemiczno-mechanicznym (CMP) przy użyciu-najdrobniejszych zawiesin diamentowych i podkładek chemicznych.
Plusy i minusy: usuwa-defekty podpowierzchniowe, mikrozarysowania i mikro-występy, zmniejszając chropowatość powierzchni do skali nanometrów (Ra<1mm). This perfect mirror finish ensures uniform epitaxial crystal growth and heavily boosts device reliability.
4. Modyfikacja i metalizacja powierzchni końcowej
AlN-obrobiony maszynowo charakteryzuje się dużą obojętnością powierzchniową i może ulegać lekkiej hydrolizie w wilgotnym środowisku. Specjalistyczne metody obróbki powierzchni są stosowane po-obróbce mechanicznej w celu przygotowania materiału do obwodów elektrycznych.
Jak to działa: Procesy takie jak napylanie magnetronowe, odparowywanie próżniowe lub spiekanie pasty powodują nałożenie zlokalizowanej warstwy metalu na powierzchnię ceramiki (metalizacja).
Plusy i minusy: ta obróbka zapewnia podłożu AlN doskonałą lutowność i zdolność łączenia-przewodów, przekształcając surową ceramikę w funkcjonalne płytki drukowane DBC/DPC. Tworzy także warstwy ochronne-przeciwutleniające i{3}}odporne na wilgoć, wydłużając żywotność komponentu w trudnych warunkach przemysłowych.
Ogólnie rzecz biorąc, główne wyzwanie w przetwarzaniu azotku glinu leży w jego właściwościach materiałowych,-w szczególności w jego wysokiej twardości, wysokiej kruchości i niskiej tolerancji na błędy,-co wymaga stosowania wysoce-precyzyjnych, nisko-naprężeń lub nawet-bezkontaktowych technik przetwarzania.
Ciągły postęp w technologii przetwarzania, szczególnie w precyzyjnej obróbce laserowej, napędza szybką ewolucję azotku glinu z materiału stosowanego w tradycyjnej ceramice przemysłowej do materiału wykorzystywanego w-zastosowaniach-wysokiej klasy półprzewodników.
W zakresie precyzyjnej obróbki azotku aluminium i innej zaawansowanej ceramiki,YCLASERkoncentruje się na badaniach i rozwoju oraz stosowaniu-precyzyjnych technologii cięcia laserowego i mikroobróbki.
Skontaktuj się z YC LASER już dziśaby zoptymalizować zaawansowane procesy pracy z ceramiką dzięki niezawodnemu,-ekonomicznemu rozwiązaniu laserowemu.
