Применение технологии лазерной сварки в керамической субстратной промышленности

В последние годы, благодаря быстрой разработке электронных упаковок, производства полупроводников и мощных электронных устройств, керамические субстраты стали важным материалом в высококлассном электронном производстве из-за их превосходной теплопроводности, электрической изоляции и высокотемпературной сопротивления. В качестве высокой устойчивой технологии обработки с низким уровнем воздействия, лазерная сварка все чаще применяется в керамической субстратной промышленности, обеспечивая значительную поддержку для модернизации промышленности.

Принцип технологии лазерной сварки

Лазерная сварка использует лазерную лучу с высокой энергией, чтобы действовать на поверхность материала, вызывая локализованное плавление и образуя соединение. В отличие от традиционных методов сварки, лазерная сварка функционирует безконтактная обработка, минимальная зона, затронутая нагреванием и высокий контроль, что делает ее особенно подходящей для сварки керамики и металлов. Оптимизируя лазерные параметры, такие как длина волны, ширина импульса и плотность энергии, скорость поглощения керамических материалов может быть эффективно улучшена, обеспечивая высококачественную сварку.

Обширные сценарии применения

В настоящее время лазерная сварка широко используется в керамической субстратной промышленности, включая электронную упаковку, производство полупроводников, мощные электронные устройства и датчики. Например, в упаковке модуля питания лазерная сварка используется для твердой связи медных слоев с керамическими субстратами алюминия (ALN) или нитрида кремния (Si₃n₄), повышая теплопроводность и надежность. Кроме того, высококачественные продукты, такие как датчики MEMS, РЧ-микроволновые устройства и новые модули электроэнергии, все чаще используют технологию лазерной сварки для повышения долговечности и стабильности производительности.

Технические проблемы и прорывы

Несмотря на многочисленные преимущества, лазерная сварка в керамической субстратной промышленности все еще сталкивается с некоторыми проблемами. Во -первых, значительная разница в коэффициентах термического расширения между керамикой и металлами может привести к трещинах или концентрации напряжений на границе сварки. Чтобы решить эту проблему, исследователи ввели материалы переходного слоя (такие как титан и молибден) или оптимизированные пути сварки для уменьшения теплового напряжения. Во -вторых, керамические материалы имеют низкую скорость поглощения лазерной энергии, что затрудняет эффективную связь с традиционными методами сварки. Чтобы улучшить качество сварки, отрасль изучает использование коротковолновых лазеров (таких как ультрафиолетовые лазеры) или предварительно покрытых слоев поглощения.

С непрерывными технологическими достижениями лазерная сварка ускоряет трансформацию керамической субстратной промышленности в высококлассное производство. В будущем технология лазерной сварки будет играть все более важную роль в более широких сценариях применения, обеспечивая более сильный импульс для высококачественного развития керамической субстратной промышленности.