Alumiiniumoksiid (Al₂O3) on elektroonikapakendite, pooljuhtide tootmise, jõuelektroonika ja meditsiiniliste rakenduste üks enim kasutatavaid insenerkeraamikaid. Kuid tänu oma suurele kõvadusele ja rabedusele jääb pragude teke töötlemisel üheks suurimaks väljakutseks.
Praod mitte ainult ei vähenda toote saagist, vaid võivad mõjutada ka pikaajalist-töökindlust, eriti suure jõudlusega-elektrooniliste pakendite puhul. Sobiva töötlemisprotsessi valimisel on oluline mõista pragude algpõhjuseid.
Selles artiklis selgitatakse alumiiniumoksiidi keraamilise lõikamise ajal tekkivate pragude kolme peamist põhjust ja seda, kuidas UV-laserlõikamise tehnoloogia aitab neid defekte minimeerida.
1. Mehaanilised pingepraod
Mehaanilisi pragusid seostatakse tavaliselt tavapäraste töötlemismeetoditega, nagu teemantsae lõikamine ja mehaaniline kuubikuteks lõikamine.
Tüüpilised põhjused on järgmised:
---- Ülemäärased etteandekiirused, mis suurendavad lõikejõude üle keraamika purunemiskindluse.
---- Liigne lõikesügavus, mille tulemuseks on suurem külgpinge ja pragude levik.
---- Kulunud teemantkettad, mis lähevad üle tõhusalt lõikamiselt materjali ekstrusioonile, põhjustades servade lõhenemist ja mikropragusid.
---- Vale kinnitusjõud või ebapiisav tooriku tugi, mis põhjustab pinge kontsentratsiooni ja deformatsiooni.
---- Teravad sisenurgad ilma raadiuse üleminekuta, kus lokaalne pingekontsentratsioon võib tekitada pragusid.
Need mehaanilised pinged tekitavad sageli pinnal mikropragusid, mis võivad levida edasise termilise tsükli või kokkupanemise käigus.
2. Termilised pingelõhed
Lasertöötlus võib tekitada ka pragusid, kui soojussisend ei ole korralikult kontrollitud.
Kuigi alumiiniumoksiidil on suhteliselt hea termiline stabiilsus, on selle soojusjuhtivus tunduvalt madalam kui metallidel. Liigne lokaalne kuumutamine võib tekitada järske temperatuurigradiente, mille tulemuseks on termiline stress.
Võimalikud põhjused on järgmised:
---- Laserimpulsi liigne energia
---- Madal lõikekiirus põhjustab soojuse akumuleerumist
---- Suur kuumusest mõjutatud tsoon (HAZ)
---- Ebapiisav abigaas või ebapiisav jahutus
---- Protsessi parameetrite vale optimeerimine
Võrreldes traditsioonilise CO₂ laserlõikusega,355 nm UV laserlõikus vähendab oluliselt soojusefekte läbi suurema footonenergia ja väiksema soojussisendi, muutes selle sobivamaks täppiskeraamika töötlemiseks.
3. Materjal-Seotud varjatud praod
Mõned praod tekivad enne töötlemise algust.
Võimalike tegurite hulka kuuluvad:
---- Keraamika paagutamisel tekkivad jääkpinged
---- Materjali ebaühtlane tihedus
---- Suur tera suurus
---- Sisemised poorid või kandmised
---- Madalama puhtusastmega keraamilised materjalid, mille purunemiskindlus on väiksem
Sissetuleva materjali kontroll ja stabiilne keraamika kvaliteet on olulised järjepidevate töötlemistulemuste saavutamiseks.
KuidasUV laseriga lõikamineVähendab alumiiniumoksiidi keraamika pragusid?
Erinevalt tavapärasest mehaanilisest lõikamisest on UV-laserlõikamine mittekontaktne{0}}töötlusprotsess, mis välistab otse keraamilisele aluspinnale mõjuvad lõikejõud.
Korralikult optimeeritud 355 nm UV-laser võib tõhusalt vähendada termilisi kahjustusi, säilitades samal ajal suurepärase mõõtmete täpsuse ja servakvaliteedi.
Tüüpilised eelised hõlmavad järgmist:
---- Minimaalne mehaaniline pinge
---- Väike kuumusest mõjutatud tsoon (HAZ)
---- Vähendatud servade purustamine
---- Suur mõõtmete konsistents
---- Suurepärane jõudlus keerukate kontuuride ja mikrofunktsioonide jaoks
---- Sobib õhukeste keraamiliste aluspindade ja täppiselektroonika pakendamiseks
Kõrge -usaldusväärsete elektrooniliste rakenduste jaoks on protsesside optimeerimine-, sealhulgas laseri võimsus, impulsi sagedus, skaneerimisstrateegia ja abigaasi parameetrid,- sama oluline kui masina jõudlus.
Miks valida YCLaser?
Ettevõttes WHYC Laser oleme spetsialiseerunud täiustatud keraamika täppis-laser-mikrotöötluslahendustele.
Meie UV-laserlõikamismasinaid kasutatakse laialdaselt töötlemiseks: alumiiniumoksiid (Al2O3), alumiiniumnitriid (AlN), tsirkooniumoksiid (ZrO2), räninitriid (Si3N4)
, ränikarbiid (SiC), kvarts, safiir, klaas ja muud rabedad materjalid.
Meie lahendused toetavad:Keraamiline laserlõikamine, laserpuurimine, lasersoonte lõikamine, laserkriipsutamine, kohandatud täpne lasertöötlus
Olenemata sellest, kas toodate elektroonilisi pakendisubstraate, DBC/AMB keraamikat, pooljuhtkomponente, toitemooduleid, raadiosagedusseadmeid või meditsiinilist keraamikat,YCLaservõib pakkuda kohandatud lasertöötluslahendusi, mille eesmärk on parandada tootlikkust, täpsust ja toote kvaliteeti.
Taotlege tasuta proovitesti
Otsin usaldusväärset Alumiiniumoksiidi keraamiline laserlõikusmasin võikohandatud keraamilise lasertöötluse lahendus?
Võtke YCLaseriga ühendust juba tänaet arutada oma taotlust, taotleda tasuta proovide töötlemist ja saada meie insenerimeeskonnalt asjatundlikku nõu.
