都说“慢工出细活儿”
对于生产制造业而言, “慢” = “损失”
实现精确、严谨、快速微加工
才是规模化生产应用的关键
这里“微”是指基板厚度不足 1 毫米,
尺寸测量精确至微米的加工工艺,
激光微加工已经成为制造业一个重要领域。
蓝宝石和陶瓷是普遍应用于微加工技术和精细加工的材料。然而,由于其质地坚硬,对热敏感,给传统制造工艺带来了许多的挑战,这种挑战也给IPG 准连续激光器(QCW系列)赢得了更多机会。
IPG 准连续光纤激光器系列
陶瓷
材料特性 | 加工难点 | 加工速度优势
材料特性
陶瓷材料性质坚硬,化学性质稳定,
用来制作电子零部件和电路板及电气绝缘体,
应用于LED、射频器件以及微波器件等3C电子行业。
加工难点
但是由于其塑性变形小、材料脆性大、易产生裂纹,扩展至脆性断裂,所以在切削加工过程中会造成崩豁现象,甚至于整个工件报废。
用准连续激光器在加工速度上的优势
图1:厚度为 635 微米的氧化铝(96%),以300 孔/秒的速度打孔
我们选取了厚度为 635 微米的氧化铝(96%),以 300 孔/秒的速度打孔,孔间距为150 微米,基板在光束下方以 45 毫米/秒的速度线性移动,单模光纤,脉冲周期 200 微秒。
在厚度分别为 100 微米、381 微米及 635 微米的基板上钻直径小于 50 微米的孔,速度可达 3000 孔/秒、750 孔/秒及 300 孔/秒。脉冲周期越短,钻孔速度越快,直至最大化加工量。
图2:在厚度为 381微米氧化铝和氮化铝上划线,速度300 毫米/秒
陶瓷划线的原理与钻孔相似,也是通过一个脉冲在基板上形成一个盲孔,然后辅以适合的脉冲间隔,使其形成一条线。
图3:在厚度为381 微米的氧化铝(99.6%)上,以250 毫米/秒速度切割
在厚度为635 微米的96%氧化铝上,以140毫米/ 秒的速度进行切割。当氧化铝的厚度降低为381 微米时,线性切割速度更可高达250 毫米/秒。
蓝宝石
材料特性 | 加工难点 | 加工质量优势
图4:为家用电子产品行业会用到的一些典型切割形状
材料特性
蓝宝石极其坚硬,耐划伤,透光性好
用于LED基板衬底、手表和光学仪器的保护镜面。
加工难点
蓝宝石是地球上仅次于钻石第二坚硬的材料,很难用机械的方法来加工,需要用激光器来切割蓝宝石。
用准连续激光器在加工速度上的优势
图5:用准连续光纤激光器切割不同厚度的蓝宝石部件
基板厚度在几毫米范围内时,准连续光纤激光器在切割速度及切割质量方面均表现出众,无裂缝或碎屑,表面粗糙度一般在2 微米以下。
好马配好鞍,
针对不同基材,
使用合适的激光器
才能告别“谨小慎微”,
迎来“事半功倍”的效果!
扫一扫在手机上阅读本文章