Laser sveiseteknologipåføring i keramisk underlagsindustri

De siste årene, med rask utvikling av elektronisk emballasje, halvlederproduksjon og elektroniske enheter med høy effekt, har keramiske underlag blitt et essensielt materiale i avansert elektronisk produksjon på grunn av deres utmerkede termiske ledningsevne, elektrisk isolasjon og høye temperaturresistens. Som en høy presisjon, lavvarme-påvirkning av avansert prosesseringsteknologi, blir lasersveising i økende grad brukt i den keramiske underlagsindustrien, noe som gir betydelig støtte for industriell oppgradering.

Prinsippet for lasers sveiseteknologi

Lasersveising bruker en laserstråle med høy energi-tetthet for å virke på materialoverflaten, noe som forårsaker lokal smelting og danner en tilkobling. I motsetning til tradisjonelle sveiseteknikker, har lasersveising ikke-kontaktbehandling, en minimal varmepåvirket sone og kontroll med høy presisjon, noe som gjør den spesielt egnet for sveisekeramikk og metaller. Ved å optimalisere laserparametere som bølgelengde, pulsbredde og energitetthet, kan absorpsjonshastigheten for keramiske materialer forbedres effektivt, noe som sikrer sveising av høy kvalitet.

Omfattende applikasjonsscenarier

For øyeblikket er lasersveising mye brukt i den keramiske underlagsindustrien, inkludert elektronisk emballasje, halvlederproduksjon, elektroniske enheter med høy effekt og sensorer. For eksempel, i Power Module -emballasje, brukes lasersveising til å binde kobberlag til å binde til aluminiumnitrid (ALN) eller silisiumnitrid (Si₃n₄) keramiske underlag, som forbedrer termisk ledningsevne og pålitelighet. I tillegg tar avanserte produkter som MEMS-sensorer, RF-mikrobølgeenheter og nye energikjøretøyets kraftmoduler i økende grad lasersveiseteknologi for å forbedre holdbarheten og ytelsesstabiliteten.

Tekniske utfordringer og gjennombrudd

Til tross for sine mange fordeler, står lasersveising i den keramiske underlagsindustrien fremdeles overfor noen utfordringer. For det første kan den signifikante forskjellen i termiske ekspansjonskoeffisienter mellom keramikk og metaller føre til sprekker eller spenningskonsentrasjon ved sveisegrensesnittet. For å adressere dette har forskere introdusert overgangslagsmaterialer (som titan og molybden) eller optimaliserte sveiseveier for å redusere termisk spenning. For det andre har keramiske materialer en lav absorpsjonshastighet for laserenergi, noe som gjør effektiv binding vanskelig med tradisjonelle sveisemetoder. For å forbedre sveisekvaliteten undersøker industrien bruken av lasere med kort bølgelengde (for eksempel ultrafiolette lasere) eller forhåndsbelagte absorpsjonslag.

Med kontinuerlige teknologiske fremskritt akselererer lasersveising transformasjonen av den keramiske underlagsindustrien mot high-end produksjon. I fremtiden vil lasersveiseteknologi spille en stadig viktigere rolle i bredere applikasjonsscenarier, og gi sterkere fart for høykvalitetsutviklingen av den keramiske underlagsindustrien.