激光切割打孔工藝在陶瓷電路板生產(chǎn)的應(yīng)用

隨著5G建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，精密微電子以及航空船舶等工業(yè)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的發(fā)展，而這些領(lǐng)域都涵蓋了陶瓷基板的應(yīng)用。其中，陶瓷基板PCB因其優(yōu)越的性能逐漸得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。陶瓷基板是大功率電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料，結(jié)構(gòu)致密，且具有一定的脆性。傳統(tǒng)加工方式，在加工過(guò)程中存在應(yīng)力，針對(duì)厚度很薄的陶瓷片，很容易產(chǎn)生碎裂。

由于電子器件和半導(dǎo)體元器件具有尺寸小，密度高等特點(diǎn)，故要求激光打孔加工的精度和速度有較高要求，根據(jù)元器件應(yīng)用的不同要求，微孔直徑范圍為0.05～0.2mm。目前陶瓷板材普遍采用激光器對(duì)陶瓷板材進(jìn)行打孔加工，激光陶瓷打孔一般采用脈沖激光器或準(zhǔn)連續(xù)激光器(光纖激光器)，一般激光焦斑直徑≤0.05mm，根據(jù)陶瓷板材厚度尺寸不同，一般可通過(guò)控制離焦量來(lái)實(shí)現(xiàn)不同孔徑的通孔打孔，對(duì)于直徑小于0.15mm的通孔，可通過(guò)控制離焦量實(shí)現(xiàn)打孔。

陶瓷電路板切割主要有水刀切割和激光切割兩種，目前市場(chǎng)上激光切割多選擇光纖激光器。光纖激光器切割陶瓷電路板具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)精度高，速度快，切縫窄，熱影響區(qū)小，切割面光滑無(wú)毛刺。

(2)激光切割頭不會(huì)與材料表面相接觸，不劃傷工件。

(3)切縫窄，熱影響區(qū)小，工件局部變形極小，無(wú)機(jī)械變形。

(4)加工柔性好，可以加工任意圖形，亦可以切割管材及其他異型材。

奧萊光電針對(duì)精密切割打孔需求研發(fā)QCW1064高速旋轉(zhuǎn)精密切割微孔加工頭，此款切割頭為精密光纖(λ=1064nm)切割頭，準(zhǔn)直和聚焦鏡片為多片式組合，聚焦光斑小，精度高，配合XY振鏡旋轉(zhuǎn)，配合光纖激光器可切割微小孔徑。優(yōu)化的機(jī)械設(shè)計(jì)和精密的調(diào)整機(jī)構(gòu)，完全的密封性能，配合水冷和同軸吹氣，激光切割頭可以在較高功率下持續(xù)穩(wěn)定的工作。此款產(chǎn)品兼容同軸成像。

在1mm以下陶瓷基板，鋁板，銅板，不銹鋼板上可以打微小孔，孔徑Φ0.1-0.5mm，配合同軸吹氣，切割圓度好，邊緣光滑。

在輕薄化、微型化等發(fā)展趨勢(shì)下，傳統(tǒng)的切割加工方式因精度不夠高，已無(wú)法滿足需求。激光是一種非接觸式的加工工具，在切割工藝上較傳統(tǒng)加工方式有著明顯的優(yōu)勢(shì)，在陶瓷基板PCB加工中發(fā)揮了非常重要的作用。