陶瓷基板系列-激光钻孔工艺介绍
作为电子元件的支撑底座，陶瓷基板有利于电子设备的散热。陶瓷基板初步成型后，需要进一步加工，例如钻孔和划线。传统的加工方法无法满足陶瓷基板的高精度加工要求。随着激光加工技术的发展，逐渐成为陶瓷基板精密加工的主流。
一、陶瓷基板的种类及特点
陶瓷基板是以电子陶瓷为基底的薄型材料，为薄膜电路元件和表面贴装元件提供支撑基础。陶瓷基板使用的主要材料有氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）、氮化硅（Si3N4）等。
他们之中，氮化硅（Si3N4）陶瓷基板表现出优异的机械强度、耐热冲击性和化学稳定性。它们通常用于高温和高应力环境，如燃气轮机、汽车发动机等。此外，它们具有良好的电绝缘性能，使其能够承受高电压，使其在高功率电子应用中非常有用。氮化硅陶瓷基板还具有低热膨胀的特点，使其与各种材料兼容，包括半导体和金属。
氮化铝 (AlN) 陶瓷基板是新一代高性能陶瓷基板，具有高导热率、低介电常数和损耗，以及与硅相似的热膨胀系数等特点。随着技术的成熟，成本逐渐降低，应用日益广泛。
虽然氧化铝（Al2O3）陶瓷基板导热系数较低，材料成本低，价格实惠，使其广泛应用于集成电路绝缘基板、封装材料、贴片电阻、电位器、散热片、底座、绝缘板、晶闸管等各个领域。
2、激光打孔简介及优点
激光钻孔利用脉冲激光的高功率和良好的空间相干性来熔化和汽化材料以形成孔。激光打孔过程是激光与材料之间的热物理相互作用，涉及反射、吸收、汽化、再辐射、热扩散等多种能量转换过程，这些过程由激光波长、脉冲宽度、聚焦状态以及材料的各种物理特性。
激光钻孔的优点包括：
（1）速度快、效率高
激光钻孔以高功率密度运行，因此钻孔速度很快。借助高精度机床和控制系统，可以实现高效钻孔。
（2）能够实现大的深径比
与其他钻孔方法相比，激光钻孔可实现更大的深度直径比，特别是在微钻孔中。
（3）材质范围广
激光钻孔可以在各种材料上进行，而不受硬度、刚度、强度和脆性等机械性能的限制，这对于陶瓷加工至关重要。
（4）刀具无磨损
激光钻孔是一种非接触式工艺，避免了机械钻孔微孔中常见的刀具破损等问题。
（5）适合高密度钻孔
凭借集成系统和自动化，激光钻孔具有很强的重复性，使其适合钻大量且密集的孔。
（6）全方位加工
激光钻孔可以在难加工表面甚至倾斜表面上加工小孔，这对于机械钻孔和电火花钻孔来说是具有挑战性的。
（7）极端环境下的加工
激光钻孔可以在真空或其他条件下的工件上进行。
3、陶瓷基板激光钻孔面临的挑战
由于激光束与材料之间相互作用的强热特性，尤其是长波长激光器，陶瓷基板的激光钻孔面临一些具有挑战性的问题：
（1）减少加工过程中的热损伤。
（2）消除钻孔过程中的微裂纹。
（3）实现高精度的孔形和良好的表面质量。
（4）控制钻孔的锥度。
（5）最大限度地减少或消除飞溅。
（6）残留物和重铸层。
厦门玛斯瑞科技有限公司 能够使用不同的技术生产陶瓷基板。对于厚度小于1.5mm的陶瓷基板，我们采用注浆成型和激光加工（激光划片、激光切割、激光钻孔）等方法对基板进行精密加工，通过干压和机加工车床进行。
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