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陶瓷基板的激光加工

電子行業(yè)的一個(gè)趨勢仍未被打破——電路和元件的小型化，同時(shí)提高功率密度。 這是由可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、智能電視或電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(xiàng)成熟且成熟的加工技術(shù)。 根據(jù)應(yīng)用，在基板上加工盲孔、過孔、各種凹槽、精細(xì)圖案或斷裂線。如果需要深腔，也可以使用適當(dāng)?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(dòng)所需的材料去除，除了加工相對精確、加工速度經(jīng)濟(jì)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)外，對激光基板的后續(xù)進(jìn)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(shí)間而導(dǎo)致邊緣部分熔化并改變陶瓷材料，這導(dǎo)致玻璃化。 過孔可能會(huì)被部分或完全堵塞。激光束明顯的高斯曲線導(dǎo)致形成強(qiáng)烈的漏斗形孔和寬激光軌跡。熔化的殘留物也會(huì)粘在陶瓷表面上，在微型化過程中，所形成的輪廓尺寸有時(shí)不夠精細(xì)。 這在設(shè)計(jì)盲孔（例如用于創(chuàng)建斷層線的盲孔）時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。所有這些都會(huì)導(dǎo)致基本陶瓷產(chǎn)品的高度自動(dòng)化深加工出現(xiàn)問題。僅舉幾個(gè)例子，例如，分離芯片時(shí)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(dǎo)致的運(yùn)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(jì)起點(diǎn)。 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(yīng)用的最佳產(chǎn)品質(zhì)量是展至科技的首要任務(wù)之一。遵循這一信條，展至科技在產(chǎn)品質(zhì)量需要時(shí)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(yīng)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(diǎn)尺寸、光束質(zhì)量和波長方面與 CO2 激光器不同。光束焦點(diǎn)明顯更小光束質(zhì)量明顯更高。這意味著激光束在焦點(diǎn)處具有高光束強(qiáng)度。這可以實(shí)現(xiàn)可靠且高精度的加工。同時(shí)，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(jì)，因?yàn)楦吖馐|(zhì)量意味著幾乎不會(huì)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(shè)計(jì)。從簡單的基本幾何形狀（例如三角形）到更復(fù)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(huì)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(jìn)一步加工。激光工藝是生產(chǎn)復(fù)雜原型的理想選擇3D結(jié)構(gòu)。在需要薄壁厚度時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)。使用通過激光工藝，可以在陶瓷基板上安全地創(chuàng)建高達(dá)50μm的通道寬度。這可以創(chuàng)建最精細(xì)的空腔，從而為 展至科技提供生產(chǎn)空間來生產(chǎn)復(fù)雜的組件。

強(qiáng)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(yīng)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(shí)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(yīng)用所需的基本組件。

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【文章來源】：展至科技

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