Seria de substrat ceramic - Introducere în procesul de marcare cu laser
Substraturi ceramicejoacă un rol crucial în industriile moderne și sunt utilizate pe scară largă în domenii precum electronica, optoelectronica, telecomunicațiile, aerospațiale și multe altele.
1, Introducere în substraturile ceramice
Substraturile ceramice au proprietăți excelente de izolare și fiabilitate ridicată. Ele prezintă avantaje precum constantă dielectrică scăzută, caracteristici bune de înaltă frecvență, coeficient scăzut de dilatare termică și conductivitate termică ridicată. Cu toate acestea, substraturile ceramice sunt relativ fragile, rezultând suprafețe mici de substrat și costuri mai mari.
Principalele materiale utilizate pentru substraturile ceramice includ alumina (Al2O3), nitrura de aluminiu (AlN) și nitrura de siliciu (Si3N4).
Printre ei,substraturi ceramice de alumină (Al2O3).sunt aplicate pe scară largă în circuitele integrate și dispozitivele optoelectronice datorită izolației remarcabile și rezistenței la temperaturi ridicate.
Substraturi ceramice cu nitrură de aluminiu (AlN). se laudă cu o conductivitate termică ridicată, constantă dielectrică scăzută, pierderi dielectrice scăzute și un coeficient de dilatare termică compatibil cu siliciu. Pe măsură ce tehnologia se maturizează, costul substraturilor AlN scade treptat, ceea ce duce la o gamă de aplicare extinsă.
Substraturi ceramice cu nitrură de siliciu (Si3N4).prezintă o rezistență mecanică excelentă, rezistență la șocuri termice și stabilitate chimică. Sunt utilizate în mod obișnuit în medii cu temperaturi ridicate și cu stres ridicat, cum ar fi turbinele cu gaz și motoarele de automobile. În plus, prezintă proprietăți bune de izolare electrică, capabile să reziste la tensiuni înalte, făcându-le aplicabile pe scară largă în aplicațiile electronice de mare putere. Substraturile ceramice Si3N4 au, de asemenea, dilatare termică scăzută, făcându-le compatibile cu diverse materiale, inclusiv semiconductori și metale.
2, Prelucrare mecanică tradițională vs. procesare cu laser
Procesul de fabricație al substraturilor ceramice implică în principal selecția materiilor prime, modelarea, sinterizarea și prelucrarea post-sinterizare.
(1) Prelucrare mecanică
Prelucrarea mecanică a ceramicii se referă la procesul de utilizare a echipamentelor și uneltelor mecanice pentru prelucrarea materialelor ceramice. Include tăierea, șlefuirea, găurirea etc. Avantajele sunt procese simple, eficiență ridicată de prelucrare, dar datorită durității ridicate, fragilității și fracturării ușoare a materialelor ceramice, prelucrarea mecanică tradițională se confruntă cu provocări precum dificultate mare, eficiență scăzută, eficiență scăzută. randament și pierderi materiale semnificative. Prin urmare, este potrivit pentru prelucrarea de precizie la scară mică.
（2）Procesare cu laser
Prelucrarea cu laser este o metodă de procesare fără contact, caracterizată prin focalizare excelentă și control al poziției. Procese precum tăierea cu laser, găurirea și marcarea implică focalizarea unui fascicul laser emis de un dispozitiv laser printr-o lentilă pentru a converge într-un punct mic la punctul focal. Densitatea de mare putere a fasciculului laser la punctul focal are ca rezultat temperaturi locale ridicate, determinând vaporizarea instantanee a materialului în direcția verticală, ajutată de gaz auxiliar pentru a elimina materialul vaporizat, creând astfel mici găuri în piesa de prelucrat. Prelucrarea cu laser înlocuiește treptat prelucrarea mecanică tradițională datorită eficienței sale mai mari, finisajului mai neted al suprafeței și preciziei mai mari.
3, Avantajele procesării cu laser
(1)Prelucrarea cu laser este fără contact, asigurând precizie ridicată de tăiere și adâncime de marcare controlabilă.
(2)Editarea arbitrară a graficelor de procesare este posibilă cu importul desenelor CAD, eliminând necesitatea matrițelor și reducând ciclurile de producție.
（3）Calitate înaltă a procesării, fără bavuri sau prăbușire a marginilor.
(4) Viteză rapidă de procesare și costuri reduse de producție.
（5）Capacitate de prelucrare de precizie, capabilă să prelucreze găuri mici cu un diametru de 0,15 mm și să producă deșeuri minime.
(6) Laserele CO2 și laserele cu impulsuri QCW sunt utilizate în principal pentru prelucrarea cu laser a substraturilor ceramice.
4, Prelucrarea de marcare cu laser a substraturilor ceramice
Procesarea de marcare cu laser a substraturilor ceramice este o tehnică comună utilizată în fabricarea dispozitivelor semiconductoare, componentelor electronice, componentelor optice și în alte domenii. Etapele tipice ale procesului includ:
（1）Configurare laser
Ajustați parametrii de marcare cu laser, cum ar fi puterea, frecvența și viteza, în conformitate cu specificațiile de marcare necesare, afectând calitatea și eficiența marcajului.
(2)Fixarea piesei de prelucrat
Asigurați substratul ceramic pe platforma de prelucrare pentru a asigura stabilitatea în timpul procesării, prevenind mișcarea sau vibrațiile.
(3)Marcare cu laser
Activați echipamentul laser și efectuați marcarea pe substratul ceramic conform parametrilor prestabiliți. Raza laser iradiază suprafața ceramică, încălzind-o local pentru a atinge scopul de marcare. Densitatea mare de energie a laserului poate provoca topirea locală sau ablația suprafeței ceramice, formând modelul de marcare dorit.
(4)Inspectia calitatii
După marcare, inspectați calitatea pentru a asigura acuratețea, completitudinea și calitatea generală a marcajelor.
(5) Tratament de curățare
Curățați substratul ceramic prelucrat pentru a îndepărta orice praf rezidual, resturi sau alte impurități, asigurând o suprafață netedă.
În timpul procesului de marcare cu laser a substraturilor ceramice, este esențial să se controleze parametrii de prelucrare cu laser pentru a evita încălzirea excesivă, care poate duce la fisurarea sau deformarea ceramicii. Marcarea cu laser oferă avantaje precum cusături fine, precizie ridicată, viteză mare de marcare, secțiune netedă, zonă mică afectată de căldură și nicio deteriorare a substratului, oferind o metodă de procesare fiabilă pentru fabricarea substratului ceramic. Pe măsură ce industria microelectronică continuă să evolueze către miniaturizare și ușurință, solicitând o precizie mai mare, tehnologia de marcare cu laser este foarte promițătoare pentru prelucrarea substratului ceramic.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. este capabil să producă substraturi ceramice folosind diferite tehnici. Pentru substraturi ceramice cu grosimea mai mică de 1,5 mm, folosim metode precum turnarea cu alunecare și prelucrarea cu laser (cretare cu laser, tăiere cu laser, găurire cu laser) pentru substraturi, prelucrarea de precizie se realizează prin presare uscată și strunguri de prelucrare.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. este un furnizor reputat și de încredere specializat în producția și vânzarea de piese ceramice tehnice. Oferim producție personalizată și prelucrare de înaltă precizie pentru o serie largă de materiale ceramice de înaltă performanță, inclusiv ceramică de alumină, ceramică din zirconiu, nitrură de siliciu, carbură de siliciu, nitrură de bor, nitrură de aluminiu și sticlă ceramică prelucrabilă. În prezent, piesele noastre ceramice pot fi găsite în multe industrii precum mecanică, chimică, medicală, semiconductoare, vehicule, electronice, metalurgie etc. Misiunea noastră este de a oferi piese ceramice de cea mai bună calitate pentru utilizatorii globali și este o mare plăcere să vedem ceramica noastră. piesele funcționează eficient în aplicațiile specifice ale clienților. Putem coopera atât la prototip, cât și la producția de masă, bine ați venit să ne contactați dacă aveți cerințe.
