Новости
Сценарии применения прецизионно обработанных керамических подложек
I. Углубленный анализ сценариев применения во всей производственной цепочке
1. Ключевые процессы в области коммуникационной электроники
(a) Обработка диэлектрических фильтров 5G
При резке полостей в подложках из оксида алюминия толщиной 0,635 мм технология УФ-лазерной обработки обеспечивает точность размеров ±25 мкм, что в 10 раз эффективнее, чем химическое травление, и позволяет удовлетворить ежемесячную потребность в десятках тысяч базовых станций 5G.
Фактические данные измерений от производителя компонентов связи: после внедрения лазерной резки колебания вносимых потерь фильтров снизились с ±0,3 дБ до ±0,1 дБ, что значительно повысило стабильность сигнала.
(b) Обработка подложек микроволновых антенн
Для отверстий диаметром 0,003 дюйма (0,076 мм) в подложках из нитрида алюминия технология лазерной резки волоконным лазером обеспечивает точность ±0,0005 дюйма (12,7 мкм), при этом ошибка перпендикулярности стенок отверстий составляет<0,5°, что обеспечивает согласованность фаз антенных решеток.
2. Производство основных компонентов для электромобилей
(a) Подложки для корпусирования силовых модулей
В процессе полурезки подложек из нитрида алюминия для IGBT-модулей технология лазерной резки обеспечивает контроль глубины 0,1 мм, при этом частота образования трещин по краям составляет<0,05%, что повышает надежность в 5 раз по сравнению с механической резкой.
Пример обработки подложек BMS для аккумуляторных батарей электромобилей: после внедрения решения на основе лазерной резки частота отказов подложек в высокотемпературных циклах (-40℃~125℃) снизилась с 8% до менее 1%.
(b) Обработка подложек датчиков
Для подложек из диоксида циркония толщиной 0,5 мм, используемых в MEMS-датчиках, УФ-лазер обеспечивает обработку микроканавок шириной 0,2 мм с погрешностью плоскостности дна канавки<10 мкм, что обеспечивает согласованность чувствительности датчиков.
(c) Решения для прецизионной обработки потребительской электроники
Керамические задние крышки для высококачественных мобильных телефонов
При резке изогнутых поверхностей из циркониевой керамики (твердость по шкале Мооса 8,5) технология УФ-лазерной обработки обеспечивает обработку с минимальным радиусом скругления R0,2 мм, снижая частоту дефектов сколов по краям с 15% при традиционных процессах до 1,2%. Пример использования носимого устройства известного бренда: при резке гибких схем на подложках из нитрида алюминия толщиной 0,1 мм зона термического воздействия контролируется в пределах 5 мкм, что снижает частоту отказов из-за короткого замыкания при длительном использовании устройства на 70%.
II. Тенденции технологического развития и формирование промышленной экосистемы
1. Новые направления интеллектуальной обработки
(а) Система контроля качества на основе ИИ
Интеграция машинного зрения и алгоритмов глубокого обучения позволяет осуществлять обнаружение микротрещин на режущих кромках в режиме реального времени (точность распознавания ≥5 мкм) и автоматически регулировать параметры обработки, снижая процент брака с 3% до менее 0,3%.
(б) Технология цифрового двойника
Создание цифровой модели лазерной резки керамических подложек для моделирования результатов обработки при различных параметрах процесса, сокращение времени отладки процесса с 4 часов до 30 минут.
2. Прорывные технологические достижения и адаптация материалов
(а) Фемтосекундная лазерная обработка
Для сверхтвердых материалов, таких как алмаз и карбид кремния, фемтосекундные лазеры (длительность импульса<100 фс) обеспечивают обработку без термического повреждения, позволяя создавать схемы с шириной линии 5 мкм на алмазных пленках толщиной 0,1 мм с шероховатостью кромки Ra <0,2 мкм.
(б) Комбинированная технология обработки
Сочетание лазерной резки и лазерного микроплавления позволяет формировать упрочняющий слой шириной 0,3 мм на краях керамических подложек, увеличивая ударопрочность на 40% и решая проблему хрупкости краев при традиционной обработке.
3. Экологичное производство и пути оптимизации затрат
(а) Энергоэффективные решения
Волоконные лазеры нового поколения используют технологию полупроводниковой накачки с эффективностью преобразования электроэнергии в оптическую энергию 35%. В сочетании с интеллектуальным режимом сна они экономят более 50% энергии по сравнению с традиционным оборудованием.
(б) Система переработки отходов
Создание многоуровневой системы обработки отходов лазерной резки: частицы >50 мкм используются в качестве материалов для грубой шлифовки, а порошки<50 мкм регенерируются с помощью технологии распылительной грануляции, при этом общий коэффициент использования материалов превышает 95%.
-
Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с лазерным маркиратором?
1. Категорически запрещается включать блок питания лазера и блок питания с модуляцией добротности без воды или при нарушении циркуляции воды.
2. Блок питания с модуляцией добротности не должен работать без нагрузки (т.е. выходной контакт блока питания с модуляцией добротности должен быть оставлен плавающим).
3. В случае возникновения каких-либо ненормальных явлений сначала выключите гальванометр и выключатель с ключом, а затем проведите проверку.
4. Запрещается включать другие компоненты до включения криптоновой лампы во избежание попадания высокого напряжения и повреждения компонентов.
5. Следите за тем, чтобы выходной контакт (анод) блока питания лазера оставался подвешенным во избежание искрения и пробоя другими электроприборами.
6. Поддерживайте чистоту внутренней циркулирующей воды. Регулярно очищайте резервуар для воды и заполняйте его чистой деионизированной или чистой водой.
-
Что делать, если интенсивность лазерного луча снизилась и маркировка стала недостаточно четкой?
1. Выключите аппарат и проверьте, изменился ли лазерный резонатор; отрегулируйте линзу резонатора. Добейтесь наилучшего светового пятна на выходе;
2. Акустооптический кристалл смещен или выходная энергия акустооптического источника питания слишком низкая;
Отрегулируйте положение аудиовизуального кристалла или увеличьте рабочий ток аудиовизуального источника питания;
3. Лазерный луч, попадающий в гальванометр, отклоняется от центра: отрегулируйте лазер;
4. Если ток отрегулирован примерно на 20 А, но светочувствительность по-прежнему недостаточна: криптоновая лампа стареет. Замените ее на новую.
-
Как обслуживать станок для УФ-лазерной резки?
1. Необходимо регулярно проводить уборку ежедневно, удаляя мусор со столешницы, ограничителей и направляющих, а также смазывая направляющие смазочным маслом.
2. Необходимо регулярно очищать контейнер для сбора отходов, чтобы предотвратить засорение выпускного отверстия излишками отходов.
3. Очищайте чиллер каждые 15 дней, сливая всю воду из него и заполняя его чистой водой.
4. Отражатель и фокусирующую линзу следует протирать специальным чистящим раствором каждые 6–8 часов.
При протирке используйте ватный диск или ватную палочку, смоченную в чистящем растворе, и протирайте фокусирующую линзу от центра к краю против часовой стрелки.
При этом будьте осторожны, чтобы не поцарапать линзу.
5. Условия в помещении могут повлиять на срок службы устройства, особенно в условиях повышенной влажности и запыленности.
Влажная среда склонна вызывать ржавчину на отражающих линзах, а также легко может привести к коротким замыканиям, разрядам и искрению бархатного лазера.
-
Какие несчастные случаи могут быть вызваны лазерным излучением при использовании лазерного рез
(1) Пожар возник из-за контакта лазера с легковоспламеняющимися материалами.
Всем известно, что мощность лазерных генераторов очень высока, особенно если речь идёт о мощных лазерных режущих станках, температура излучаемого лазером лазера чрезвычайно высока. Вероятность возникновения пожара при контакте лазерного луча с легковоспламеняющимися предметами очень высока.
(2) Во время работы станка могут выделяться вредные газы.
Например, при резке кислородом происходит химическая реакция с режущим материалом, в результате которой образуются неизвестные химические вещества, мелкодисперсные частицы и другие примеси. Попадая в организм человека, кислород может вызывать аллергические реакции или дискомфорт в лёгких и других дыхательных путях. При выполнении работ следует принимать меры предосторожности.
(3) Прямое воздействие лазера на организм человека может быть вредным.
Вред, наносимый лазерами человеческому организму, в основном включает повреждения глаз и кожи. Среди вреда, наносимого лазерами, повреждение глаз является наиболее серьёзным. Более того, повреждение глаз является необратимым. Поэтому при выполнении домашнего задания необходимо уделять внимание защите глаз.
-
Каков диаметр сфокусированного пятна наносекундного, пикосекундного и фемтосекундного лазера?
Наносекунда: диаметр светового пятна составляет 0,5–1 мм.
Пикосекунда: диаметр сфокусированного пятна составляет около 0,02 мм.
Фемтосекунда: под воздействием лазерного луча с высокой частотой повторения 100–200 кГц и очень короткой длительностью импульса 10 пс
диаметр сфокусированного пятна составляет всего 0,003 мм.
-
Каковы основные области применения станков для УФ-лазерной резки?
Станок для лазерной резки с ультрафиолетовым излучением (УФ) может использоваться для резки и разделения печатных плат.
Он может точно резать и формовать различные типы печатных плат с V-образными и штампованными отверстиями, а также с вырезами и крышками.
Он также может использоваться для разделения корпусных печатных плат и обычных гладких плат.
Он подходит для резки различных типов подложек печатных плат, таких как керамические подложки, гибко-жёсткие платы, FR4, печатные платы, гибкие печатные платы, модули распознавания отпечатков пальцев, защитные плёнки, композитные материалы, медные подложки, алюминиевые подложки и т. д.
-
Меры предосторожности при работе с лазерными режущими станками для обработки различных металли
Медь и латунь:
Оба материала обладают высокой отражательной способностью и отличной теплопроводностью.
Латунь толщиной менее 1 мм можно обрабатывать азотным лазером.
Можно резать медь толщиной менее 2 мм. В качестве газа для лазерной резки должен использоваться кислород.
Резка меди и латуни возможна только при наличии в системе устройства, обеспечивающего «поглощение отражения». В противном случае отражение повредит оптические компоненты.
Синтетические материалы:
К обрабатываемым синтетическим материалам относятся: термопласты, термореактивные материалы и искусственный каучук.
Алюминий:
Несмотря на высокую отражательную способность и теплопроводность, алюминиевые материалы толщиной менее 6 мм можно резать, в зависимости от типа сплава и мощности лазера.
При резке кислородом поверхность реза получается шероховатой и твёрдой.
При использовании азота поверхность реза получается гладкой.
Чистый алюминий чрезвычайно трудно резать из-за его высокой чистоты.
Резка алюминиевых материалов возможна только при установке устройства «отражение-поглощение» на систему волоконного лазера.
В противном случае отражение может повредить оптические компоненты.
-
На что следует обратить внимание при лазерной резке нержавеющей стали?
Лазерная резка нержавеющей стали требует использования кислорода при условии отсутствия окисления кромок.
Если для получения кромок без окисления и заусенцев используется азот, дальнейшая обработка не требуется.
Нанесение масляной пленки на поверхность листа обеспечит лучший эффект перфорации без снижения качества обработки.