À medida que as tecnologias de embalagens eletrônicas continuam a evoluir, o corte a laser de cerâmica de alumina de alta-precisão tornou-se essencial para a fabricação de embalagens de LED, módulos de energia, componentes de RF, substratos semicondutores e outros dispositivos eletrônicos de alta-confiabilidade. Os padrões adequados de processamento a laser ajudam a garantir a precisão dimensional e, ao mesmo tempo, minimizam lascas,-zonas afetadas pelo calor (HAZ) e microfissuras.
Este guia resume as especificações de processamento recomendadas para substratos cerâmicos de alumina sinterizada (Al₂O₃) com 96% e 99% com espessuras típicas variando de 0,2 mm a 1,2 mm, usando umMáquina de corte a laser UV de nanossegundos de 355 nm.
1. Materiais e equipamentos aplicáveis
Materiais Aplicáveis
---- 96% de cerâmica de alumina
---- 99% de cerâmica de alumina
---- Espessura típica do substrato: 0,2–1,2 mm
Equipamento recomendado
---- Máquina de corte a laser UV de nanossegundos de 355 nm
---- Frequência de repetição ajustável: 80–150 kHz, otimizada de acordo com a espessura do material e requisitos de corte.
2. Práticas de processamento recomendadas
Para minimizar danos térmicos e lascas nas bordas, são recomendadas as seguintes práticas:
---- Corte multi-passado camada por camada em vez de corte único em profundidade total
---- Desaceleração automática de cantos com transições de raio
---- Assistência de ar comprimido seco de 4–5 bar de canal duplo
---- Mesa de trabalho a vácuo mantida a 25 ± 1 grau
---- Película protetora resistente a UV durante o processamento
3. Precisão Dimensional
Tolerância Dimensional Típica
Sob condições de processamento estáveis:
---- ±8–15 μm
A otimização do processo e a fixação adequada podem melhorar ainda mais a consistência para aplicações exigentes de embalagens eletrônicas.
Tolerâncias Geométricas
As especificações recomendadas incluem:
---- Perpendicularidade da parede lateral maior ou igual a 89,9 graus
---- Planicidade menor ou igual a 0,02 mm / 50 mm
---- Cantos internos com mínimo R0,05 mm, salvo especificação em contrário
---- Caminhos de entrada/saída recomendados para contornos fechados para reduzir a concentração de estresse
Consistência da largura do Kerf
Largura típica do corte do laser UV:
---- 15–30 μm
A largura uniforme do corte ajuda a manter a consistência dimensional em toda a peça de trabalho.
4. Requisitos de qualidade de borda
Lascas de borda
Limites recomendados:
---- Bordas gerais: Menor ou igual a 10 μm
---- Regiões de canto: Menor ou igual a 15 μm
Devem ser evitadas lascas contínuas e fissuras radiais.
Camada de reformulação e descoloração
O corte-de alta qualidade deve apresentar:
---- Sem carbonização visível
---- Camada mínima de reformulação
---- Cor uniforme da borda
---- Nenhum resíduo significativo após a limpeza
Rugosidade Superficial
Recomendado:
---- Ra Menor ou igual a 2 μm
As superfícies cortadas devem estar livres de rebarbas, acúmulo de escória e partículas aderidas.
5. Zona-afetada pelo calor (HAZ) e controle de rachaduras
ZAC recomendada:
---- Normalmente abaixo de 10 μm
Para aplicativos de alta-confiabilidade, recomenda-se otimização adicional.
As peças acabadas devem ser inspecionadas para garantir:
---- Não através de rachaduras
---- Sem rachaduras radiais
---- Sem microfissuras óbvias no subsolo
Microscopia metalográfica, inspeção SEM ou outros métodos de avaliação não{0}destrutivos podem ser adotados de acordo com os requisitos do cliente.
6. Processamento de micro-furos
Para substratos cerâmicos com furos de precisão:
Processo recomendado:
---- Perfuração a laser progressiva em espiral
---- Evite perfuração de passagem única
Capacidade típica:
---- Diâmetro mínimo do furo: aproximadamente 0,15 mm
---- Precisão posicional de até ±5 μm (dependendo do material e do processo)
---- Paredes lisas do furo
---- Fundos planos com fenda cega sem rachaduras
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