Laser svejseteknologiapplikation i keramisk substratindustri

I de senere år, med den hurtige udvikling af elektronisk emballage, fremstilling af halvleder og elektroniske enheder med høj effekt, er keramiske substrater blevet et vigtigt materiale i avanceret elektronisk fremstilling på grund af deres fremragende termiske ledningsevne, elektrisk isolering og høj temperaturresistens. Som en høj præcision, avanceret behandlingsteknologi med lav varme-impact, anvendes lasersvejsning i stigende grad i den keramiske substratindustri, hvilket giver betydelig støtte til industriel opgradering.

Princip om lasersvejsningsteknologi

Laser svejsning bruger en laserstråle med høj energi-densitet til at virke på den materielle overflade, hvilket forårsager lokaliseret smeltning og danner en forbindelse. I modsætning til traditionelle svejseteknikker har Laser-svejsning ikke-kontaktbehandling, en minimal varmepåvirket zone og højpræcisionskontrol, hvilket gør den særlig velegnet til svejsning keramik og metaller. Ved at optimere laserparametre såsom bølgelængde, pulsbredde og energitæthed kan absorptionshastigheden af ​​keramiske materialer forbedres effektivt, hvilket sikrer svejsning af høj kvalitet.

Omfattende applikationsscenarier

I øjeblikket bruges lasersvejsning i vid udstrækning i den keramiske substratindustri, herunder elektronisk emballage, produktion af halvleder, elektroniske enheder med høj effekt og sensorer. F.eks. I Power Module Packaging bruges lasersvejsning til at binde kobberlag fast til aluminiumsnitrid (ALN) eller siliciumnitrid (SI₃N₄) keramiske underlag, hvilket forbedrer termisk ledningsevne og pålidelighed. Derudover vedtager avancerede produkter såsom MEMS-sensorer, RF-mikrobølgeenheder og nye energikøretøjets strømmoduler i stigende grad laser svejseteknologi for at forbedre holdbarheden og ydelsesstabiliteten.

Tekniske udfordringer og gennembrud

På trods af sine mange fordele står lasersvejsning i den keramiske substratindustri stadig over for nogle udfordringer. For det første kan den signifikante forskel i termiske ekspansionskoefficienter mellem keramik og metaller føre til revner eller stresskoncentration ved svejsningsgrænsefladen. For at tackle dette har forskere introduceret overgangslagsmaterialer (såsom titanium og molybdæn) eller optimerede svejsestier for at reducere termisk stress. For det andet har keramiske materialer en lav absorptionshastighed af laserenergi, hvilket gør effektiv binding vanskelig med traditionelle svejsemetoder. For at forbedre svejsekvaliteten undersøger industrien brugen af ​​lasere med kort bølgelængde (såsom ultraviolette lasere) eller forudbelagte absorptionslag.

Med kontinuerlige teknologiske fremskridt fremskynder lasersvejsning omdannelsen af ​​den keramiske substratindustri mod avanceret fremstilling. I fremtiden vil lasersvejsningsteknologi spille en stadig vigtigere rolle i bredere applikationsscenarier, hvilket giver stærkere momentum for udviklingen af ​​den keramiske substratindustri af høj kvalitet.