Mae cerameg alwmina (Al₂O₃) yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn pecynnu electronig, synwyryddion, a chydrannau strwythurol manwl oherwydd ei galedwch uchel, inswleiddio trydanol rhagorol, a -gwrthiant tymheredd uchel. Fodd bynnag, mae peiriannu mecanyddol traddodiadol yn aml yn achosi naddu a chracio, gan wneud prosesu di-gyswllt laser yn un o'r atebion a ffefrir ar gyfer micro-wneuthuriad twll mewn cerameg uwch.
Felly, pa mor fach o dwll y gall laser drilio mewn cerameg alwmina?
Cymryd y Laser YuchangYC-TC01 Peiriant Prosesu Laser Ceramigfel enghraifft, gall laser nanosecond ffibr isgoch confensiynol (1064 nm) gyflawni diamedr twll lleiaf o tua 50 μm ar serameg alwmina o dan amodau delfrydol. Fodd bynnag, dim ond ar swbstradau ceramig tua 500 μm o drwch y gellir cyflawni'r terfyn hwn fel arfer. Ar gyfer swbstradau sy'n fwy trwchus na 500 μm, mae diamedr twll trwodd diwydiannol sefydlog yn gyffredinol yn amrywio o tua 80-200 μm.
Mae'r YC{0}}TC01 yn integreiddio swyddogaethau torri laser, drilio ac ysgrifennu i mewn i un llwyfan. Mae ffurfweddau safonol nodweddiadol yn cynnwys: Pŵer laser: 150 W, lled curiad y galon: 50–200 ns, Maint y sbot: 50 μm. Mae'r system wedi'i chynllunio ar gyfer deunyddiau cerameg datblygedig caled a brau fel alwmina, nitrid silicon, a zirconia. Gall gyflawni cynhyrchiad màs sefydlog o φ50-80 μm trwy dyllau mewn swbstradau ceramig, gan ei wneud yn addas ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am gywirdeb uchel, hyblygrwydd ac effeithlonrwydd prosesu.
Mae'r peiriant yn perfformio'n arbennig o dda mewn amgylcheddau cynhyrchu bach ac aml-amrywiaeth.
Ar gyfer platiau ceramig sy'n fwy trwchus na 3 mm, mae diamedr y twll nodweddiadol yn cynyddu i oddeutu φ200-500 μm, tra bod tapr twll yn dod yn fwy amlwg ac mae'r diamedr ymadael yn tueddu i ddod yn llai.
A all Drilio Laser UV Gyflawni Cywirdeb Uwch?
Mae prosesu laser UV (355 nm) yn cael ei ddominyddu gan abladiad oer a thynnu deunydd "pilio-math". Gellir lleihau'r parth yr effeithir arno gan wres i tua 10–50 μm, heb fawr ddim haen wedi'i hail-gastio amlwg.
Oherwydd y gellir lleihau maint y sbot â ffocws i tua 20 μm, gall systemau laser UV gyflawni tyllau bach mwy sefydlog mewn cerameg alwmina wrth leihau difrod thermol, naddu ymyl, a microcraciau yn sylweddol.
Yn gyffredinol, mae gan laserau nanosecond ffibr isgoch (1064 nm) feintiau sbot mwy ac effeithiau thermol cryfach. O dan yr un amodau drilio, mae'r risg o naddu a chracio ymyl yn uwch o'i gymharu â systemau laser UV.
Felly, er bod laserau ffibr nanosecond (1064 nm) ychydig yn wannach na laserau nanosecond UV mewn gallu prosesu twll micro alwmina, maent yn dal i gynnig manteision pwysig gan gynnwys cost is, sefydlogrwydd uchel, a chynnal a chadw haws.
Ffactorau Allweddol Sy'n Effeithio Diamedr Twll
1. Maint Smotyn Ffocws (Y Ffactor Mwyaf Uniongyrchol)
Gan fod gan laserau UV donfeddi byrrach na laserau isgoch (1064 nm), gallant gyflawni smotiau ffocws llai ac felly maent yn fwy addas ar gyfer drilio tyllau micro. Wedi'i gyfuno â - systemau galfanomedr manwl uchel ac opteg ffocws deinamig, gall cywirdeb lleoli gyrraedd ±2 μm, gan alluogi rheolaeth sefydlog o ddiamedrau tyllau tua 40 μm.
2. Trwch Deunydd a Dyfnder Twll
Is-haenau ceramig tenau (<1 mm): Easier to process small through-holes with higher yield rates
Thick ceramic substrates (>2 mm): Mae diamedr twll yn tueddu i gynyddu gyda dyfnder drilio
For deep holes (>5 mm), mae'r diamedr lleiaf y gellir ei gyflawni yn gyffredinol tua 100 μm, tra bod rheolaeth tapr yn dod yn fwyfwy pwysig.
Paramedrau 3.Processing
Drilio Spot pwls sengl: Diamedr twll mwy; naddu ymyl difrifol (Yn fwy na neu'n hafal i 100 μm). Torri Rotari / Sganio Helical: Tyllau lleiaf a mwyaf crwn; tapr lleiaf (y dull a ffefrir ar gyfer diamedrau o φ50–80 μm).
Grym: Mae pŵer rhy uchel yn arwain at ddiamedrau twll mwy a naddu ymyl; pŵer rhy isel yn atal treiddiad llawn. Rhaid cyfateb lefelau pŵer yn ofalus â throthwy prosesu'r deunydd.
Cyflymder sganio:Mae cyflymderau uwch yn arwain at ddiamedrau tyllau llai; cyflymderau o 200–400 mm/s cynnyrch o ansawdd uchel drwy-dyllau.
Cynorthwyo Nwy: Mae ocsigen yn gweithredu fel cymorth hylosgi; mae nitrogen yn darparu oeri. Mae'r ddau nwy yn dylanwadu ar y diamedr twll canlyniadol ac ansawdd yr ymyl.
Purdeb 4.Alumina
99% Alwmina Trwchus: Yn fwy anodd i'w brosesu; yn arwain at ddiamedrau tyllau mwy a mwy o dueddiad i gracio.
Alwmina mandyllog 96%: Yn gymharol haws i'w brosesu; yn hwyluso creu tyllau-llai o ddiamedr.
Crynodeb ac Argymhellion Dewis Offer
Cymwysiadau Cynhyrchu Torfol (Blaenoriaeth Cost)
Argymhellir laserau ffibr nanosecond ar gyfer cynhyrchu tyllau micro 50 μm yn sefydlog ar swbstradau ceramig 0.5–2 mm, gan gynnig cydbwysedd rhagorol o ran cost a dibynadwyedd.
Ceisiadau Manwl (Blaenoriaeth Ansawdd)
Argymhellir laserau picosecond UV ar gyfer micro-brosesu tyllau 20–50 μm gyda chyn lleied â phosibl o naddu a chracio, yn enwedig ar gyfer swbstradau ceramig uwch-denau.
Cymwysiadau Cywirdeb Eithafol (Ymchwil a Gweithgynhyrchu Gorffen Uchel-)
Gall systemau laser femtosecond gyflawni 5-10 μm micro-tyllau gyda gallu prosesu oer iawn, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau gweithgynhyrchu ar raddfa micro/nano.
Mae YCLASER yn arbenigo mewn-cyfarpar laser manylder uchel ac mae hefyd yn darparu gwasanaethau prosesu contract ar gyfer deunyddiau caled a brau amrywiol. Mae croeso i gwsmeriaid sydd â diddordeb mewn atebion laser deunyddiau caled a brau cysylltwch â ni i gael prawf sampl am ddim a phrosesu gwerthuso.
