Seria podłoży ceramicznych - wprowadzenie do procesu wiercenia laserowego
Jako baza wsparcia dla podzespołów elektronicznych,podłoża ceramiczneułatwiają odprowadzanie ciepła w urządzeniach elektronicznych. Po wstępnym uformowaniu podłoży ceramicznych wymagają one dalszej obróbki, takiej jak wiercenie i trasowanie. Tradycyjne metody obróbki nie są w stanie spełnić wymagań dotyczących precyzyjnej obróbki podłoży ceramicznych. Wraz z rozwojem technologii obróbki laserowej stopniowo staje się ona głównym nurtem precyzyjnej obróbki podłoży ceramicznych.
1. Rodzaje i charakterystyka podłoży ceramicznych
Podłoża ceramiczne to cienkie materiały, których podstawą jest ceramika elektroniczna, stanowiące podstawę dla elementów obwodów foliowych i komponentów montowanych powierzchniowo. Do głównych materiałów stosowanych na podłoża ceramiczne zalicza się tlenek glinu (Al2O3), azotek glinu (AlN) i azotek krzemu (Si3N4).
Pomiędzy nimi,podłoża ceramiczne z azotku krzemu (Si3N4).wykazują doskonałą wytrzymałość mechaniczną, odporność na szok termiczny i stabilność chemiczną. Są powszechnie stosowane w środowiskach o wysokiej temperaturze i dużych obciążeniach, takich jak turbiny gazowe, silniki samochodowe itp. Ponadto mają dobre właściwości izolacji elektrycznej, dzięki czemu są odporne na wysokie napięcia, co czyni je bardzo przydatnymi w zastosowaniach elektronicznych dużej mocy. Podłoża ceramiczne z azotku krzemu charakteryzują się również niską rozszerzalnością cieplną, dzięki czemu są kompatybilne z różnymi materiałami, w tym półprzewodnikami i metalami.
Podłoża ceramiczne z azotku glinu (AlN).Czynowa generacja wysokowydajnych podłoży ceramicznych, charakteryzująca się wysoką przewodnością cieplną, niską stałą dielektryczną i stratami oraz współczynnikiem rozszerzalności cieplnej zbliżonym do krzemu. W miarę dojrzewania technologii koszty stopniowo maleją, co prowadzi do coraz powszechniejszych zastosowań.
Chociaż podłoża ceramiczne z tlenku glinu (Al2O3).mają stosunkowo niską przewodność cieplną, niski koszt materiału i przystępną cenę sprawiają, że są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, takich jak podłoża izolacyjne obwodów scalonych, materiały opakowaniowe, rezystory chipowe, potencjometry, radiatory, podstawy, płyty izolacyjne i tyrystory.
2. Wprowadzenie i zalety wiercenia laserowego
Wiercenie laserowe wykorzystuje dużą moc i dobrą spójność przestrzenną laserów impulsowych do topienia i odparowywania materiałów w celu utworzenia otworów. Proces wiercenia laserowego to termofizyczna interakcja między laserem a materiałem, obejmująca różne procesy konwersji energii, takie jak odbicie, absorpcja, parowanie, ponowne promieniowanie i dyfuzja ciepła, które są określone przez charakterystykę wiązki, taką jak długość fali lasera, szerokość impulsu, stan skupienia i różne właściwości fizyczne materiału.
Zalety wiercenia laserowego obejmują:
(1) Duża prędkość i wysoka wydajność
Wiercenie laserowe działa przy dużej gęstości mocy, co zapewnia duże prędkości wiercenia. Dzięki precyzyjnym obrabiarkom i systemom sterowania można osiągnąć wysoką wydajność wiercenia.
(2) Możliwość osiągnięcia dużego stosunku głębokości do średnicy
Wiercenie laserowe pozwala na znacznie większy stosunek głębokości do średnicy w porównaniu do innych metod wiercenia, szczególnie w przypadku mikrowiercenia.
(3) Szeroka gama materiałów
Wiercenie laserowe można wykonywać na różnych materiałach, nie ograniczając się właściwościami mechanicznymi, takimi jak twardość, sztywność, wytrzymałość i kruchość, które są kluczowe w obróbce ceramiki.
(4) Brak zużycia narzędzia
Wiercenie laserowe jest procesem bezkontaktowym, pozwalającym uniknąć problemów, takich jak pękanie narzędzia, typowe dla mechanicznego wiercenia mikrootworów.
(5) Nadaje się do wierceń o dużej gęstości
Dzięki zintegrowanym systemom i automatyzacji wiercenie laserowe zapewnia dużą powtarzalność, dzięki czemu nadaje się do wiercenia licznych i gęsto upakowanych otworów.
(6) Wszechstronne przetwarzanie
Wiercenie laserowe umożliwia obróbkę małych otworów na powierzchniach trudnych w obróbce, nawet na powierzchniach nachylonych, co stanowi wyzwanie w przypadku wiercenia mechanicznego i wiercenia elektroerozyjnego.
(7) Przetwarzanie w ekstremalnych warunkach
Wiercenie laserowe można wykonać na przedmiotach umieszczonych w próżni lub w innych warunkach.
3. Wyzwania związane z wierceniem laserowym podłoży ceramicznych
Ze względu na silne właściwości termiczne interakcji między wiązkami laserowymi a materiałami, szczególnie w przypadku laserów o dużej długości fali, wiercenie laserowe podłoży ceramicznych wiąże się z pewnymi wyzwaniami:
(1) Zmniejszenie uszkodzeń termicznych podczas przetwarzania.
(2)Eliminacja mikropęknięć podczas wiercenia.
(3)Osiąganie precyzyjnych kształtów otworów i dobrej jakości powierzchni.
(4)Kontrola stożka wierconych otworów.
(5)Minimalizacja lub eliminacja odprysków.
(6)Pozostałości i warstwy przetworzone.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. posiada możliwość wytwarzania podłoży ceramicznych różnymi technikami. W przypadku podłoży ceramicznych o grubości mniejszej niż 1,5mm stosujemy metody takie jak odlewanie ślizgowe i obróbka laserowa (trasowanie laserowe, cięcie laserowe, wiercenie laserowe) podłoży, obróbka precyzyjna odbywa się poprzez prasowanie na sucho i tokarki skrawaniem.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. jest renomowanym i niezawodnym dostawcą specjalizującym się w produkcji i sprzedaży technicznych części ceramicznych. Zapewniamy produkcję na zamówienie i precyzyjną obróbkę szerokiej gamy wysokowydajnych materiałów ceramicznych, w tym ceramika z tlenku glinu, ceramika cyrkonowa, azotek krzemu, węglik krzemu, azotek boru, azotek aluminium I ceramika szklana nadająca się do obróbki mechanicznej. Obecnie nasze części ceramiczne można znaleźć w wielu gałęziach przemysłu, takich jak mechaniczny, chemiczny, medyczny, półprzewodnikowy, samochodowy, elektroniczny, metalurgiczny itp. Naszą misją jest dostarczanie najwyższej jakości części ceramicznych użytkownikom na całym świecie i wielką przyjemnością jest oglądanie naszej ceramiki części działają wydajnie w specyficznych zastosowaniach klientów. Możemy współpracować zarówno przy produkcji prototypowej, jak i masowej, zapraszamy do kontaktu z nami, jeśli masz wymagania.
