Seria de substrat ceramic: Introducere în tehnologia de prelucrare a lustruirii cu laser
1, Avantajele substraturilor ceramice
În comparație cu metalele, compozitele pe bază de metal și substraturile de rășină,substraturi ceramiceau o conductivitate termică excelentă,
izolație electrică, etanșeitate la gaz, proprietăți mecanice și proprietăți dielectrice. Sunt utilizate pe scară largă în domenii de înaltă tehnologie, cum ar fi circuitele integrate, dispozitivele semiconductoare de mare putere, electronica de comunicații, industria LED-urilor, bateriile cu litiu, cipurile, industria aerospațială și industria națională de apărare.
2、Prima jumătate a procesului de fabricație a substratului ceramic
Lanțul industrial al substraturilor ceramice este relativ lung, incluzând procese de bază precum presarea, sinterizarea și prelucrarea suprafeței, fiecare pas fiind crucial. În prima jumătate a procesului de producție, tehnici precum turnarea cu bandă și sinterizarea de legare au un conținut tehnic extrem de ridicat. Cu toate acestea, produsele obținute (denumite în mod obișnuit foile verzi) nu pot fi utilizate direct și necesită o prelucrare ulterioară, cum ar fi lustruirea și metalizarea.
3, Tehnologia de lustruire cu laser și aplicațiile sale
Pe măsură ce producția intră într-o nouă perioadă de dezvoltare, aplicarea substraturilor ceramice devine din ce în ce mai răspândită, cu cerințe mai mari pentru rugozitatea și planeitatea suprafeței. Dezvoltarea rapidă a tehnologiei de lustruire cu laser oferă o nouă abordare pentru prelucrarea inteligentă și eficientă a lustruirii substraturilor ceramice.
Tehnologia de lustruire cu laser este o tehnologie de lustruire industrială extrem de promițătoare, caracterizată prin aplicare largă, fără poluare, calitate stabilă a lustruirii și automatizare ușoară. Principiul său implică topirea sau vaporizarea indusă de laser a suprafeței materialului, conducând fluxul de metal topit sub acțiune capilară sau termică capilară, umplând astfel vârfurile și văile pentru a obține o suprafață netedă.
Tehnologia de lustruire cu laser poate fi aplicată pentru lustruirea diferitelor tipuri de materiale, cum ar fi metale, sticlă și ceramică. În comparație cu tehnicile tradiționale de lustruire, lustruirea cu laser are avantaje inerente în aplicațiile industriale și găsește o aplicație largă în industria aerospațială, auto, matrițe, echipamente medicale, optică și fabricarea semiconductorilor.
4, Tehnici comune de lustruire a substratului ceramic
Tehnicile comune de lustruire a substratului ceramic includ:
(1) Lustruire chimică mecanică (CMP)
O metodă care utilizează efectul combinat al coroziunii soluției de lustruire și al îndepărtarii mecanice, în care pulberea este mai moale decât proprietățile mecanice ale piesei de prelucrat, permițând reacții în fază solidă cu piesa de prelucrat în timpul mișcării de alunecare, ducând la îndepărtarea materialului.
(2) Lustruire cu flux abraziv asistat cu vibrații cu ultrasunete
Această metodă implică plasarea piesei de prelucrat într-o suspensie abrazivă și supunerea acesteia la vibrații ultrasonice, care provoacă impactul și lustruirea particulelor abrazive asupra suprafeței piesei de prelucrat, realizând lustruirea prin micro-tăiere a proeminențelor de pe suprafață.
(3) Lustruire electroforetică
O metodă de lustruire fără contact și nedistructivă care aplică fenomenul de electroforeză pieselor ceramice. Prin ciocnirea continuă și micro-tăierea cauzate de ciocnirea particulelor, suprafața ceramică suferă micro-oboseală și arătură fină.
(4) Lustruire electrolitică
Cunoscută și sub denumirea de lustruire electrochimică, această metodă utilizează piesa de prelucrat ca anod și un metal insolubil ca catod, în condiții adecvate de electrolit și densitate de curent, netezind treptat suprafața piesei de prelucrat, crescând astfel luminozitatea acesteia.
5、Lustruirea substraturilor ceramice cu diferite materiale
Substraturile ceramice includ în principal alumină (Al2O3), nitrură de siliciu (Si3N4) și nitrură de aluminiu (AlN). Datorită durității ridicate, fragilității, susceptibilității la fisurare și dificultății în prelucrarea suprafeței substraturilor ceramice, performanța și structura diferitelor materiale ceramice variază. Prin urmare, selectarea tehnicilor de lustruire adecvate este esențială pentru a obține efecte semnificative de prelucrare.
(1) Lustruirea substratului ceramic Al2O3
Substraturile ceramice Al2O3 prezintă rezistență mecanică ridicată, duritate, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la coroziune, transmisie ridicată a luminii, stabilitate chimică și rezistență ridicată la șocuri termice. În prezent sunt cele mai utilizate materiale ceramice în domeniul tehnologiei electronice.
(2)Lustruirea substratului ceramic Si3N4
Substraturile ceramice Si3N4 sunt non-toxice, au constantă dielectrică scăzută, rezistență mecanică ridicată, duritate mare la rupere, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la coroziune și rezistență puternică la impact. Ei găsesc aplicații largi în amortizoare auto, motoare, IGBT auto, transport, aerospațial și alte domenii. CMP este principala metodă de lustruire pentru substraturile ceramice Si3N4.
(3)Lustruirea substratului ceramic AlN
Substraturile ceramice AlN, ca materiale ceramice cu conductivitate termică ridicată, au o conductivitate termică de 150W·m-1·K-1 până la 230W·m-1·K-1, care este de peste 8 ori mai mare decât cea a ceramicii Al2O3. Cu performanțe excelente de disipare a căldurii, rezistență la coroziune, constantă dielectrică scăzută, pierderi dielectrice scăzute și non-toxicitate, substraturile ceramice AlN pot îndeplini cerințele de disipare a căldurii ale circuitelor integrate la scară largă, făcându-le materiale ideale pentru înlocuirea Al2O3, SiC și BeO. substraturi ceramice în industria electronică.
Fiind material de substrat pentru circuite integrate și laminate placate cu cupru, calitatea suprafeței substraturilor ceramice afectează în mod direct durata de viață și fiabilitatea dispozitivelor backend. Odată cu dezvoltarea integrării dispozitivelor, miniaturizării și fiabilității ridicate, cerințele viitoare pentru calitatea suprafeței substraturilor ceramice vor deveni din ce în ce mai stricte. Aplicarea tehnologiilor de prelucrare a substraturilor ceramice se va confrunta, fără îndoială, cu tot mai multe provocări.
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, ceramica din zirconiu, nitrură de siliciu, carbură de siliciu, nitrură de bor, nitrură de aluminiu și sticlă ceramică prelucrabilă. În prezent, piesele noastre ceramice se găsesc în multe industrii precum mecanică, chimică, medicală, semiconductoare, vehicule, electronice, metalurgie etc. Misiunea noastră este să oferim piese ceramice de cea mai bună calitate pentru utilizatorii la nivel mondial 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.
