陶瓷基板的激光加工

電子行業(yè)的一個趨勢仍未被打破——電路和元件的小型化，同時提高功率密度。 這是由可穿戴設備、智能手機、智能電視或電動汽車和可再生能源等產(chǎn)品的需求引起的。 由于此類組件生產(chǎn)的自動化程度越來越高，這種趨勢對基本產(chǎn)品提出了更高的質(zhì)量要求。

片式電阻器或電路載體等電子元件市場早已發(fā)展成為大眾市場。 就像電路板的自動組裝一樣。 越來越短的產(chǎn)品生命周期對生產(chǎn)產(chǎn)生額外的影響。 所有這些影響對部件制造的靈活性以及單個部件的質(zhì)量提出了一系列要求。

陶瓷基板的激光加工

激光陶瓷基板是一項成熟且成熟的加工技術(shù)。 根據(jù)應用，在基板上加工盲孔、過孔、各種凹槽、精細圖案或斷裂線。如果需要深腔，也可以使用適當?shù)募す夤に噭?chuàng)建這些孔。長期以來，陶瓷基板的激光加工一直被保留用于CO2激光器。其原因在于陶瓷基板對高能光的吸收行為。

CO2激光的工作波長為10.6 μm，不被陶瓷材料吸收，通過加熱、熔化和蒸發(fā)啟動所需的材料去除，除了加工相對精確、加工速度經(jīng)濟、重復性好等優(yōu)點外，對激光基板的后續(xù)進一步加工存在一些問題的影響。CO2 激光器的高斯光束輪廓有顯著的影響。高斯光束輪廓的邊緣區(qū)域由于相對較長的脈沖持續(xù)時間而導致邊緣部分熔化并改變陶瓷材料，這導致玻璃化。 過孔可能會被部分或完全堵塞。激光束明顯的高斯曲線導致形成強烈的漏斗形孔和寬激光軌跡。熔化的殘留物也會粘在陶瓷表面上，在微型化過程中，所形成的輪廓尺寸有時不夠精細。 這在設計盲孔（例如用于創(chuàng)建斷層線的盲孔）時會產(chǎn)生負面影響。所有這些都會導致基本陶瓷產(chǎn)品的高度自動化深加工出現(xiàn)問題。僅舉幾個例子，例如，分離芯片時在斷裂邊緣處玻璃層斷裂而造成的污染、由于尖銳和部分玻璃化的斷裂邊緣導致的運輸裝置和夾具的磨損、無法使用的通孔堵塞等。在結(jié)構(gòu)尺寸和表面質(zhì)量方面，該技術(shù)幾乎沒有經(jīng)濟起點。 因此，尋找替代激光手術(shù)至關(guān)重要。

最新激光工藝——光纖激光工藝

為客戶提供適合應用的最佳產(chǎn)品質(zhì)量是展至科技的首要任務之一。遵循這一信條，展至科技在產(chǎn)品質(zhì)量需要時使用最新的光纖激光器激光工藝。這種相對較新且成熟的光纖激光器應用帶來了許多優(yōu)勢，可以為展至科技客戶提供所需的品質(zhì)。

光纖激光器在焦點尺寸、光束質(zhì)量和波長方面與 CO2 激光器不同。光束焦點明顯更小光束質(zhì)量明顯更高。這意味著激光束在焦點處具有高光束強度。這可以實現(xiàn)可靠且高精度的加工。同時，熱影響區(qū) (HAZ) 明顯更小。 這大大減少了邊緣區(qū)域的熔化，玻璃也是如此。光束以高分辨率可靠地定向，并在陶瓷表面上產(chǎn)生一致的光斑尺寸。因此，可以創(chuàng)建具有明顯更清晰輪廓的非常小的結(jié)構(gòu)。例如，對于盲孔，錐體可以減少50%以上，激光軌跡寬度也可以縮小 50% 以上。

熔化的陶瓷顆粒對基材表面的污染幾乎可以忽略不計，因為高光束質(zhì)量意味著幾乎不會產(chǎn)生濺到基材表面上的高能顆粒。 通孔是開放的，并且沒有完全或部分被熔體堵塞。

3D激光

如果要激光加工任何形狀的空腔，展至科技的生產(chǎn)也專門為此而設計。從簡單的基本幾何形狀（例如三角形）到更復雜的多邊形甚至多邊形，都可以在基板上創(chuàng)建3D空腔。這里的一大優(yōu)勢是去除過程中邊緣層不會發(fā)生玻璃化，因此邊緣材料由100%陶瓷基板組成。這提供了質(zhì)量優(yōu)勢，并增加了基本組件的可靠的進一步加工。激光工藝是生產(chǎn)復雜原型的理想選擇3D結(jié)構(gòu)。在需要薄壁厚度時，系列生產(chǎn)顯示了其優(yōu)勢。例如，根據(jù)客戶訂單生產(chǎn)了120μm的壁厚?？煽康刈袷亓似矫娑群推叫卸纫约斑吘壿喞J度的標準。使用通過激光工藝，可以在陶瓷基板上安全地創(chuàng)建高達50μm的通道寬度。這可以創(chuàng)建最精細的空腔，從而為 展至科技提供生產(chǎn)空間來生產(chǎn)復雜的組件。

強大的激光技術(shù)

在激光基板生產(chǎn)中使用這些激光技術(shù)使展至科技能夠快速靈活地響應客戶的要求。原型可以快速生產(chǎn)，對現(xiàn)有產(chǎn)品的更改也可以同樣快速地實施。展至科技的制造技術(shù)以及陶瓷材料和基板的質(zhì)量使我們成為電子行業(yè)可靠的合作伙伴。我們快速、靈活地提供現(xiàn)有產(chǎn)品或新的創(chuàng)新應用所需的基本組件。

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【文章來源】：展至科技

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