Laser Welding Technology Application sa Ceramic Substrate Industry

Sa mga nagdaang taon, na may mabilis na pag-unlad ng elektronikong packaging, paggawa ng semiconductor, at mga de-elektronikong aparato, ang mga ceramic substrates ay naging isang mahalagang materyal sa high-end na elektronikong pagmamanupaktura dahil sa kanilang mahusay na thermal conductivity, electrical pagkakabukod, at paglaban sa high-temperatura. Bilang isang mataas na katumpakan, ang mababang-heat-effect na advanced na teknolohiya sa pagproseso, ang laser welding ay lalong inilalapat sa industriya ng ceramic substrate, na nagbibigay ng makabuluhang suporta para sa pag-upgrade ng pang-industriya.

Prinsipyo ng teknolohiya ng welding ng laser

Ang laser welding ay gumagamit ng isang high-energy-density laser beam upang kumilos sa materyal na ibabaw, na nagiging sanhi ng naisalokal na pagtunaw at bumubuo ng isang koneksyon. Hindi tulad ng mga tradisyunal na pamamaraan ng hinang, ang mga welding ng laser ay nagtatampok ng hindi pagproseso ng contact, isang minimal na apektado ng init, at kontrol ng mataas na katumpakan, na ginagawang angkop para sa mga keramika at metal na hinang. Sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga parameter ng laser tulad ng haba ng haba, lapad ng pulso, at density ng enerhiya, ang rate ng pagsipsip ng mga materyales na ceramic ay maaaring mabisang mapabuti, na tinitiyak ang mataas na kalidad na hinang.

Malawak na mga sitwasyon ng aplikasyon

Sa kasalukuyan, ang laser welding ay malawakang ginagamit sa industriya ng ceramic substrate, kabilang ang electronic packaging, semiconductor manufacturing, high-power electronic device, at sensor. Halimbawa, sa power module packaging, ang laser welding ay ginagamit upang mahigpit na magbubuklod ng mga layer ng tanso sa aluminyo nitride (ALN) o silikon nitride (SI₃N₄) ceramic substrates, pagpapahusay ng thermal conductivity at pagiging maaasahan. Bilang karagdagan, ang mga high-end na produkto tulad ng mga sensor ng MEMS, mga aparato ng RF microwave, at mga bagong module ng lakas ng sasakyan ng enerhiya ay lalong nagpatibay ng teknolohiya ng welding ng laser upang mapagbuti ang tibay at katatagan ng pagganap.

Mga Teknikal na Hamon at Breakthrough

Sa kabila ng maraming pakinabang nito, ang laser welding sa ceramic substrate na industriya ay nahaharap pa rin sa ilang mga hamon. Una, ang makabuluhang pagkakaiba sa mga koepisyentong pagpapalawak ng thermal sa pagitan ng mga keramika at metal ay maaaring humantong sa mga bitak o konsentrasyon ng stress sa interface ng welding. Upang matugunan ito, ipinakilala ng mga mananaliksik ang mga materyales sa layer ng paglipat (tulad ng titanium at molybdenum) o na -optimize na mga landas ng hinang upang mabawasan ang thermal stress. Pangalawa, ang mga ceramic na materyales ay may mababang rate ng pagsipsip ng enerhiya ng laser, na ginagawang mahirap ang pag -bonding sa tradisyonal na mga pamamaraan ng hinang. Upang mapagbuti ang kalidad ng hinang, ang industriya ay ginalugad ang paggamit ng mga short-haba ng haba ng haba (tulad ng mga laser ng ultraviolet) o mga pre-coated na mga layer ng pagsipsip.

Sa patuloy na pagsulong ng teknolohikal, ang welding ng laser ay nagpapabilis sa pagbabagong-anyo ng industriya ng ceramic substrate patungo sa pagmamanupaktura ng high-end. Sa hinaharap, ang teknolohiya ng welding ng laser ay maglaro ng isang lalong mahalagang papel sa mas malawak na mga sitwasyon ng aplikasyon, na nagbibigay ng mas malakas na momentum para sa mataas na kalidad na pag-unlad ng industriya ng ceramic substrate.