Тъй като технологиите за електронни опаковки продължават да се развиват, високо-прецизното лазерно рязане на алуминиева керамика стана от съществено значение за производството на LED пакети, захранващи модули, RF компоненти, полупроводникови субстрати и други високо-надеждни електронни устройства. Правилните стандарти за лазерна обработка спомагат за осигуряване на точност на размерите, като същевременно минимизират отчупването, зоните-засегнати от топлина (HAZ) и микропукнатините.
Това ръководство обобщава препоръчителните спецификации за обработка за 96% и 99% синтерован алуминиев оксид (Al2O3) керамични субстрати с типични дебелини, вариращи от 0,2 mm до 1,2 mm, като се използва355 nm UV наносекундна машина за лазерно рязане.
1. Приложими материали и оборудване
Приложими материали
---- 96% алуминиева керамика
---- 99% алуминиева керамика
---- Типична дебелина на субстрата: 0,2–1,2 mm
Препоръчително оборудване
---- 355 nm UV наносекундна лазерна машина за рязане
---- Регулируема честота на повторение: 80–150 kHz, оптимизирана според дебелината на материала и изискванията за рязане.
2. Препоръчителни практики за обработка
За да се сведат до минимум термичните щети и начупването на ръбовете, се препоръчват следните практики:
---- Много{5}}рязане слой по слой вместо еднократно рязане на пълна дълбочина
---- Автоматично забавяне на ъгъла с радиусни преходи
---- Двуканален помощник за сух сгъстен въздух 4–5 бара
---- Работна маса с вакуум, поддържана при 25 ± 1 градус
---- Устойчиво на UV лъчи защитно фолио по време на обработка
3. Точност на размерите
Типична толерантност на размерите
При стабилни условия на обработка:
---- ±8–15 μm
Оптимизирането на процеса и правилното фиксиране могат допълнително да подобрят последователността за взискателни приложения за електронно опаковане.
Геометрични допуски
Препоръчителните спецификации включват:
---- Перпендикулярност на страничната стена По-голяма или равна на 89,9 градуса
---- Плоскост По-малко или равно на 0,02 mm / 50 mm
---- Вътрешни ъгли с минимум R0,05 mm, освен ако не е посочено друго
---- Препоръчват се пътеки за въвеждане/извеждане за затворени контури за намаляване на концентрацията на напрежение
Консистенция на ширината на прореза
Типична ширина на UV лазерен прорез:
---- 15–30 μm
Равномерната ширина на прореза спомага за поддържане на последователност на размерите на целия детайл.
4. Изисквания за качество на кантовете
Нарязване на ръбове
Препоръчителни граници:
---- Общи ръбове: По-малко или равно на 10 μm
---- Ъглови области: По-малко или равно на 15 μm
Трябва да се избягват непрекъснати стружки и радиални пукнатини.
Преработете слой и обезцветяване
Високо{0}}качественото рязане трябва да показва:
---- Няма видима карбонизация
---- Минимален преработен слой
---- Еднакъв цвят на ръба
---- Без значителни остатъци след почистване
Грапавост на повърхността
Препоръчва се:
---- Ra По-малко или равно на 2 μm
Повърхностите на рязане не трябва да съдържат грапавини, натрупване на шлака и полепнали частици.
5. Термично{1}}засегната зона (HAZ) и контрол на пукнатините
Препоръчителна HAZ:
---- Обикновено под 10 μm
За високо{0}}надеждни приложения се препоръчва допълнителна оптимизация.
Готовите части трябва да бъдат проверени, за да се гарантира:
---- Без пукнатини
---- Без радиални пукнатини
---- Няма очевидни микропукнатини под повърхността
Металографска микроскопия, SEM проверка или други не{0}}разрушителни методи за оценка могат да бъдат приети според изискванията на клиента.
6. Обработка на микро-отвори
За керамични субстрати с прецизни отвори:
Препоръчителен процес:
---- Спирално прогресивно лазерно пробиване
---- Избягвайте еднопроходно пробиване
Типична способност:
---- Минимален диаметър на отвора: приблизително 0,15 mm
---- Позиционна точност до ±5 μm (в зависимост от материала и процеса)
---- Гладки стени с отвори
---- Плоски слепи дъна без пукнатини
Защо да изберете YCLaser?
Постигането на високо{0}}качествено лазерно рязане на алуминиева керамика изисква много повече от 355 nm UV лазерен източник. Това зависи от стабилността на машината, прецизния контрол на движението, оптимизираните параметри на процеса и обширния опит в усъвършенстваната керамична обработка.
WHYC Laser е специализирана в прецизни решения за лазерна микрообработка на усъвършенствана керамика, като предлага интегрирани решения за лазерно рязане, пробиване, набраздяване, нарязване и персонализирана обработка на керамика.
Нашите системи се използват широко за:
---- Двуалуминиев оксид (Al₂O₃)
---- Алуминиев нитрид (AlN)
---- Цирконий (ZrO₂)
---- Силициев нитрид (Si₃N₄)
---- Силициев карбид (SiC)
---- Кварц, сапфир и други модерни керамични материали
Независимо дали вашето приложение включва електронно опаковане, DBC/AMB субстрати, силова електроника, производство на полупроводници или медицинска керамика, нашият инженерен екип може да предостави персонализирани решения за лазерна обработка, съобразени с вашите производствени изисквания.
Свържете се с YCLaser днес за да поискате безплатна обработка на проби, да обсъдите вашето приложение или да получите персонализирано решение за лазерна обработка на керамика от нашите експерти.
