I takt med att elektronisk förpackningsteknik fortsätter att utvecklas har hög-precisionsskärning av aluminiumoxidkeramisk laser blivit avgörande för tillverkning av LED-paket, kraftmoduler, RF-komponenter, halvledarsubstrat och andra hög-tillförlitliga elektroniska enheter. Korrekt laserbearbetningsstandard hjälper till att säkerställa dimensionsnoggrannhet samtidigt som de minimerar flisning, värme-påverkade zoner (HAZ) och mikrosprickor.
Den här guiden sammanfattar rekommenderade bearbetningsspecifikationer för 96 % och 99 % sintrad aluminiumoxid (Al₂O₃) keramiska substrat med typiska tjocklekar som sträcker sig från 0,2 mm till 1,2 mm, med användning av en355 nm UV nanosekund laserskärmaskin.
1. Tillämpliga material och utrustning
Tillämpliga material
---- 96% aluminiumoxidkeramik
---- 99% aluminiumoxidkeramik
---- Typisk substrattjocklek: 0,2–1,2 mm
Rekommenderad utrustning
---- 355 nm UV Nanosekund laserskärmaskin
---- Justerbar repetitionsfrekvens: 80–150 kHz, optimerad efter materialtjocklek och skärkrav.
2. Rekommenderade bearbetningsmetoder
För att minimera termiska skador och kantflisning rekommenderas följande metoder:
---- Fler-skärning lager-för-lager istället för fulldjupsskärning
---- Automatisk hörnretardation med radieövergångar
---- Dubbelkanal 4–5 bar torr tryckluftshjälp
---- Vakuum arbetsbord bibehålls vid 25 ± 1 grad
---- UV-beständig skyddsfilm under bearbetning
3. Dimensionell noggrannhet
Typisk dimensionstolerans
Under stabila bearbetningsförhållanden:
---- ±8–15 μm
Processoptimering och korrekt fixtur kan ytterligare förbättra konsekvensen för krävande elektroniska förpackningsapplikationer.
Geometriska toleranser
Rekommenderade specifikationer inkluderar:
---- Sidoväggs vinkelräthet Större än eller lika med 89,9 grader
---- Planhet Mindre än eller lika med 0,02 mm / 50 mm
---- Invändiga hörn med minst R0,05 mm om inget annat anges
---- In-/utledningsbanor rekommenderas för slutna konturer för att minska spänningskoncentrationen
Kerf Width Konsistens
Typisk UV-laserskärbredd:
---- 15–30 μm
Enhetlig skärbredd hjälper till att bibehålla dimensionell konsistens över hela arbetsstycket.
4. Kantkvalitetskrav
Kantflisning
Rekommenderade gränser:
---- Allmänna kanter: Mindre än eller lika med 10 μm
---- Hörnområden: Mindre än eller lika med 15 μm
Kontinuerlig flisning och radiella sprickor bör undvikas.
Omgjutna lager & missfärgning
Hög-kvalitetsskärning bör uppvisa:
---- Ingen synlig förkolning
---- Minimalt omgjutet lager
---- Enhetlig kantfärg
---- Inga betydande rester efter rengöring
Ytjämnhet
Rekommenderad:
---- Ra Mindre än eller lika med 2 μm
Skärytor ska vara fria från grader, slaggasamlingar och vidhäftade partiklar.
5. Värme-påverkad zon (HAZ) och sprickkontroll
Rekommenderad HAZ:
---- Vanligtvis under 10 μm
För applikationer med hög-tillförlitlighet rekommenderas ytterligare optimering.
De färdiga delarna bör inspekteras för att säkerställa:
---- Nej genom sprickor
---- Inga radiella sprickor
---- Inga uppenbara mikrosprickor under ytan
Metallografisk mikroskopi, SEM-inspektion eller andra icke{0}}förstörande utvärderingsmetoder kan användas enligt kundens krav.
6. Mikro-hålbearbetning
För keramiska underlag med precisionshål:
Rekommenderad process:
---- Spiral progressiv laserborrning
---- Undvik engångsborrning
Typisk förmåga:
---- Minsta håldiameter: cirka 0,15 mm
---- Positionsnoggrannhet upp till ±5 μm (beroende på material och process)
---- Släta hålväggar
---- Platta bottenspår utan sprickor
Varför välja YCLaser?
För att uppnå högkvalitativ-keramisk laserskärning av aluminiumoxid krävs mycket mer än en 355 nm UV-laserkälla. Det beror på maskinstabilitet, precisionsrörelsestyrning, optimerade processparametrar och lång erfarenhet av avancerad keramisk bearbetning.
WHYC Laser är specialiserat på precisionslasermikrobearbetningslösningar för avancerad keramik, och erbjuder integrerade lösningar för laserskärning, borrning, räfflor, ritsning och skräddarsydd keramisk bearbetning.
Våra system används ofta för:
---- Aluminiumoxid (Al₂O₃)
---- Aluminiumnitrid (AlN)
---- Zirkoniumoxid (ZrO₂)
---- Kiselnitrid (Si₃N₄)
---- Kiselkarbid (SiC)
---- kvarts, safir och andra avancerade keramiska material
Oavsett om din applikation involverar elektronisk förpackning, DBC/AMB-substrat, kraftelektronik, halvledartillverkning eller medicinsk keramik, kan vårt ingenjörsteam tillhandahålla skräddarsydda laserbehandlingslösningar skräddarsydda för dina produktionskrav.
Kontakta YCLaser i dag för att begära gratis provbearbetning, diskutera din ansökan eller få en skräddarsydd keramisk laserbearbetningslösning från våra experter.
