V moderní mikroelektronice a přesné výrobě se křemíkové oplatky a diamantové oděvy měděné listy široce používají díky jejich jedinečným fyzickým a chemickým vlastnostem. Křemíkové oplatky, jako základní materiál pro polovodičová zařízení, mají dobrou elektrickou vodivost a tepelnou stabilitu; Zatímco lamináty měděné s měděnými diamantem kombinují vysokou tvrdost diamantu s dobrou elektrickou vodivostí a tepelnou vodivostí mědi a jsou široce používány ve vysoce výkonných tepelných dřezích a elektronických balíčcích. Vysoká tvrdost těchto materiálů a přísné požadavky na přesnost obrábění však způsobují, že tradiční metody obrábění čelí mnoha výzvám. V tomto článku budeme diskutovat o vlastnostech těchto dvou materiálů a omezeních jejich tradičních metod obrábění a zavedeme, jak laserová technologie zpracování pomocí přizpůsobeného laserového řezacího zařízení přizpůsobeného s koaxiálními foukacími systémy může tyto výzvy překonat.
Materiálové vlastnosti a tradiční potíže se zpracováním
Křemíkové oplatky: Silikonové oplatky různých tloušťky vykazují během zpracování různé vlastnosti. Tenké křemíkové oplatky jsou křehké a snadno deformované, zatímco tlusté křemíkové oplatky jsou těžší a mají vyšší požadavky na povrchovou rovinnost.
Obrázek 1 Zpracování laseru a morfologie povrchu křemíkových destiček
Oknemová destička s diamantovým kopcem: Kompozita diamantových částic a měděné matrice, kombinující vysokou tvrdost diamantu a dobrou elektrickou a tepelnou vodivost mědi. Jeho extrémně vysoká tvrdost a komplexní struktura ztěžuje realizaci vysoce kvalitního řezání a vrtání tradičními metodami zpracování.
Obr. 2 Vzorek měděného listu Diamond Clod
Tradiční metody zpracování, jako je mechanické řezání a vrtání, mají následující problémy:
1. Poškození hrany: Mechanické napětí vede k rozbití okrajů, což ovlivňuje následný proces.
2. Nízká účinnost zpracování: Je obtížné vyhovět potřebám hromadné výroby.
3. Špatná přizpůsobivost: Výsledky špatného zpracování pro ultratenké nebo komplexní tvarové produkty.
Výhody zpracování laseru
Technologie laserového zpracování s jejím nekontaktním provozem, vysoce přesnými schopnostmi polohování a flexibilitou pro zpracování křemíkových oplatků a diamantového měděného oděvu poskytuje nové řešení:
1. Vysoká přesnost: Přesně ovládáním distribuce energie laserového paprsku si může realizovat jemné zpracování na úrovni mikronu nebo dokonce nanometru.
2. Snížené poškození materiálu: Zpracování laseru významně snižuje dopad na okolní materiály a chrání strukturální integritu.
3. zvýšení produktivity: Vysoce automatizované laserové systémy podporují režimy kontinuálního provozu, což dramaticky snižuje cykly zpracování.
4. Zvýšená přizpůsobivost: Ať už pro tenké nebo silné křemíkové oplatky nebo komplexní měděné listy s diamantovou oděv, laser může flexibilně upravit své parametry tak, aby vyhovovalo široké škále potřeb zpracování.
Kromě toho použití přizpůsobeného laserového řezacího zařízení pro tvrdé materiály v kombinaci s koaxiálním systémem vyfukování vzduchu může zajistit kvalitu procesu a další zlepšení účinnosti. Koaxiální foukání vzduchu nejen pomáhá ochladit oblast účinku, ale také účinně odstraňuje generované zbytky, udržuje prostředí zpracování čisté a zajišťuje plynulejší proces.
Obr. 3 čtvercové řezání a řezání plochy křemíkové destičky
Obr. 4 Řezání kruhové oplatky a řezání pole čtvercového pole
Obr. 5 Topografie řezné koncové povrchové topografie měděné destičky
Stručně řečeno, u křemíkových destiček a diamantového mědi, jako jsou materiály s vysokou tvrdostí, může použití technologie laserového zpracování s pokročilým pomocným zařízením nejen vyřešit mnoho problémů, které existují v tradiční metodě, ale také výrazně zlepšit účinnost produkce za předpokladu, že je zajištěna kvalita produktu. S neustálým pokrokem a zlepšováním souvisejících technologií bude laserové zpracování hrát důležitou roli ve více oborech, což bude podporovat rozvoj mikroelektroniky a přesné výrobní technologie.
