Im Verarbeitungs- und Produktionsprozess von keramischen Leiterplatten umfasst die Laserbearbeitung hauptsächlich das Laserbohren und das Laserschneiden.
Keramische Materialien wie Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid haben die Vorteile einer hohen Wärmeleitfähigkeit, einer hohen Isolation und einer hohen Temperaturbeständigkeit und haben ein breites Anwendungsspektrum in den Bereichen Elektronik und Halbleiter. Keramikmaterialien weisen jedoch eine hohe Härte und Sprödigkeit auf, und ihre Formgebungsverarbeitung ist sehr schwierig, insbesondere die Verarbeitung von Mikroporen. Aufgrund der hohen Leistungsdichte und guten Richtwirkung des Lasers werden Laser im Allgemeinen zum Perforieren von Keramikplatten verwendet. Bei der Laserkeramikperforation werden im Allgemeinen gepulste Laser oder quasi-kontinuierliche Laser (Faserlaser) verwendet. Der Laserstrahl wird fokussiert Auf das senkrecht zur Laserachse platzierte Werkstück wird ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte (10*5-10*9w/cm*2) emittiert, um das Material zu schmelzen und zu verdampfen, und ein Luftstrom koaxial mit der Strahl wird vom Laserschneidkopf ausgestoßen. Das geschmolzene Material wird vom Boden des Einschnitts ausgeblasen, um allmählich ein Durchgangsloch zu bilden.
Aufgrund der geringen Größe und hohen Dichte von elektronischen Geräten und Halbleiterkomponenten müssen die Präzision und Geschwindigkeit des Laserbohrens hoch sein. Entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen von Komponentenanwendungen haben elektronische Geräte und Halbleiterkomponenten eine geringe Größe und eine hohe Dichte. Aufgrund seiner Eigenschaften müssen die Präzision und Geschwindigkeit des Laserbohrens hoch sein. Entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen der Bauteilanwendungen liegt der Durchmesser des Mikrolochs im Bereich von 0,05 bis 0,2 mm. Bei Lasern, die für die keramische Präzisionsbearbeitung verwendet werden, beträgt der Brennfleckdurchmesser des Lasers im Allgemeinen weniger als oder gleich 0,05 mm. Je nach Dicke und Größe der Keramikplatte ist es im Allgemeinen möglich, die Defokussierung zu steuern, um Durchstanzen verschiedener Aperturen zu erreichen. Bei Durchgangslöchern mit einem Durchmesser von weniger als 0,15 mm kann das Stanzen durch Steuern des Defokussierungsbetrags erreicht werden.
Es gibt hauptsächlich zwei Arten des Schneidens von keramischen Leiterplatten: Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden. Derzeit werden hauptsächlich Faserlaser zum Laserschneiden auf dem Markt verwendet.
Das Faserlaserschneiden von keramischen Leiterplatten hat folgende Vorteile:
(1)Hohe Präzision, hohe Geschwindigkeit, schmale Schnittnaht, kleine Wärmeeinflusszone, glatte Schnittfläche ohne Grate.
(2) Der Laserschneidkopf berührt die Materialoberfläche nicht und zerkratzt das Werkstück nicht.
(3)Der Schlitz ist schmal, die Wärmeeinflusszone ist klein, die lokale Verformung des Werkstücks ist äußerst gering und es gibt keine mechanische Verformung.
(4)Die Verarbeitungsflexibilität ist gut, es können beliebige Grafiken verarbeitet werden und es können auch Rohre und andere speziell geformte Materialien geschnitten werden.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des 5G-Baus wurden industrielle Bereiche wie die Präzisionsmikroelektronik sowie die Luftfahrt und Schiffe weiterentwickelt, die die Anwendung keramischer Substrate abdecken. Unter ihnen hat das keramische Substrat PCB aufgrund seiner überlegenen Leistung nach und nach immer mehr Anwendungen erhalten.
Keramiksubstrat ist das Grundmaterial der elektronischen Hochleistungsschaltungsstrukturtechnologie und Verbindungstechnologie mit kompakter Struktur und gewisser Sprödigkeit. Beim traditionellen Verarbeitungsverfahren kommt es während der Verarbeitung zu Spannungen und es ist leicht, Risse für die dünnen Keramikplatten zu erzeugen.
Unter dem Entwicklungstrend von leicht und dünn, Miniaturisierung usw. konnte das traditionelle Schneidbearbeitungsverfahren die Nachfrage aufgrund der unzureichenden Präzision nicht erfüllen. Der Laser ist ein berührungsloses Bearbeitungswerkzeug, das gegenüber herkömmlichen Bearbeitungsmethoden im Schneidprozess offensichtliche Vorteile hat und eine sehr wichtige Rolle bei der Bearbeitung von Keramiksubstrat-Leiterplatten spielt.
Mit der stetigen Weiterentwicklung der Mikroelektronikindustrie entwickeln sich elektronische Bauteile sukzessive in Richtung Miniaturisierung, Leichtigkeit und Ausdünnung und die Anforderungen an die Präzision werden immer höher. Dies stellt zwangsläufig immer höhere Anforderungen an den Verarbeitungsgrad keramischer Substrate. Aus der Perspektive des Entwicklungstrends hat die Anwendung der Laserbearbeitung von Keramiksubstrat PCB breite Entwicklungsperspektiven!
