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陶瓷基板激光加工成功的五個關鍵性問題(下)

編輯:深圳市柯寶原科技有限公司時間:2023-05-15

        由于切割路徑更寬,且激光束需要通過零件兩次,因此產量更低。也就是說,如果要將陶瓷基板上相鄰的兩個電路進行分割,激光束不能進行幹淨切割或者僅進行一次切割,而需要進行兩次切割。這是因爲梁的寬度是基于切割陶瓷基板所需的功率而定,並且在路徑的一側切割到所需的公差會在周圍留下太寬的邊緣,因此需要再次通過激光束去除多余的材料。如圖3所示。

2、在進行金屬化的過程中,有三個關鍵的制造步驟,它們的順序對激光加工的成本和時間產生重要影響,這三個步驟分別是鑽孔、分割和金屬化。顯然,對于相同的部件,需要進行激光處理的次數越多,所需的時間和費用就越大。在進行制造時,關鍵的選擇是在電路分割之前還是之後進行金屬化。如果將金屬化步驟放在最後進行,那麽只需要進行一次激光處理,就可以將任何通孔鑽出並分割陶瓷基板。但是,如果在單片化之前對板材進行金屬化處理,則可能需要進行兩次激光處理,一次是鑽通孔,以便它們可用于連接電路路徑,另一次是在金屬化後對零件進行單片化。如果零件是預先金屬化的,則單片化本身需要更長時間。這是因爲需要單獨處理平行切割或劃線等多張挑戰,而不能批量處理。

3、考慮到電路布局的限制,與激光加工成本和時間密切相關的是電路布局。很明顯,這也是電路設計師最容易掌控的變量之一。電路布局決定了電路元件在切割、劃線和折斷過程中所受到的損傷區域,無論是在加熱還是開裂方面。

在電路設計中,通常會控制鑽孔時激光所穿透的區域周圍留有至少0.003的間隙。這樣可避免潛在的殘留物或芯塊損壞周圍的特征。

碳化矽陶瓷基板可以被描述爲一種高性能陶瓷材料,常被用于制造高溫、高功率和高頻率電子元器件。它具有許多優良特性,如高熱導率、高耐熱性和高耐化學腐蝕性能。此外,它還具有優異的機械性能,例如高硬度和高抗彎強度。因此,碳化矽陶瓷基板在現代電子技術和材料科學領域中具有廣泛應用前景。

考慮曲線半徑時,間隙是一個重要的因素。使用激光加工的主要優勢之一是,它能夠切割幾乎任何形狀。但是陶瓷是一種脆性材料,容易破裂。爲避免出現功能缺陷,設計時應在內部角落設置至少0.005半徑的“安全區”。同時,通過將外部角落圓化,也能夠減少切割時的碎片。

4、爲了選用合適的陶瓷基材,96%的氧化鋁是微電子領域最流行的,也是目前生產中電路的首選,占據了90%以上的市場份額。除了氧化鋁96%,氧化鋁99%、氧化铍和氮化鋁也是常見的基材之一。

5、在設計新的微電子電路時,最好的建議是在提前考慮制造問題。很多時候,只需要在簡單的陶瓷基板上重新調整特征位置或使用不同的材料替代原材料,就能在制造成本和零件制造可行性之間產生巨大的差異。因此,將制造問題納入設計中是至關重要的。


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