Toepassing van laserslassentechnologie in de keramische substraatindustrie

In de afgelopen jaren zijn keramische substraten met de snelle ontwikkeling van elektronische verpakkingen, halfgeleiderproductie en krachtige elektronische apparaten een essentieel materiaal geworden in hoogwaardige elektronische productie vanwege hun uitstekende thermische geleidbaarheid, elektrische isolatie en hoge-temperatuurweerstand. Als een zeer nauwkeurige geavanceerde verwerkingstechnologie met weinig verwarming, wordt laserlassen in toenemende mate toegepast in de keramische substraatindustrie, wat aanzienlijke ondersteuning biedt voor industriële upgraden.

Principe van laserslassentechnologie

Laserslassen maakt gebruik van een laserstraal met een hoge energie-dichtheid om op het materiaaloppervlak te werken, waardoor gelokaliseerde smelten wordt veroorzaakt en een verbinding tot stand brengt. In tegenstelling tot traditionele lastechnieken, bevat laserslassen zonder contactverwerking, een minimale warmte-aangetaste zone en hoogcisiebesturing, waardoor het bijzonder geschikt is voor las keramiek en metalen. Door laserparameters zoals golflengte, pulsbreedte en energiedichtheid te optimaliseren, kan de absorptiesnelheid van keramische materialen effectief worden verbeterd, waardoor lassen van hoge kwaliteit worden gewaarborgd.

Uitgebreide applicatiescenario's

Momenteel wordt laserslassen veel gebruikt in de keramische substraatindustrie, waaronder elektronische verpakkingen, de productie van halfgeleiders, elektronische apparaten en sensoren met een krachtige kracht. In de verpakking van de stroommodule wordt bijvoorbeeld laserslassen gebruikt om koperlagen stevig te binden aan aluminiumnitride (ALN) of siliciumnitride (SI₃N₄) keramische substraten, waardoor de thermische geleidbaarheid en betrouwbaarheid wordt verbeterd. Bovendien zijn hoogwaardige producten zoals MEMS-sensoren, RF-microgolfapparaten en nieuwe energievoertuigmodules in toenemende mate laserslassentechnologie aan het gebruik om de duurzaamheid en de prestatiestabiliteit te verbeteren.

Technische uitdagingen en doorbraken

Ondanks de vele voordelen, staat laserslassen in de keramische substraatindustrie nog steeds voor enkele uitdagingen. Ten eerste kan het significante verschil in thermische expansiecoëfficiënten tussen keramiek en metalen leiden tot scheuren of spanningsconcentratie op de lasinterface. Om dit aan te pakken, hebben onderzoekers overgangslaagmaterialen (zoals titanium en molybdeen) geïntroduceerd of geoptimaliseerde laspaden om thermische stress te verminderen. Ten tweede hebben keramische materialen een lage absorptiesnelheid van laserergie, waardoor efficiënte binding moeilijk wordt met traditionele lasmethoden. Om de laskwaliteit te verbeteren, onderzoekt de industrie het gebruik van lasers met korte golflengte (zoals ultraviolette lasers) of voorgecoate absorptielagen.

Met continue technologische vooruitgang versnelt laserslassen de transformatie van de keramische substraatindustrie naar high-end productie. In de toekomst zal laserslassentechnologie een steeds belangrijkere rol spelen in bredere applicatiescenario's, waardoor een sterker momentum biedt voor de hoogwaardige ontwikkeling van de keramische substraatindustrie.