(熱點)廣西賀州陶瓷激光打孔機技術好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品),深圳市家家用激光設備有限公司在:*****激光光學研究所院士教授指導下,與多名實戰(zhàn)科研究人員和專家的努力下,專門攻克激光設備制造技術。
(熱點)廣西賀州陶瓷激光打孔機技術好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品), Bonded Copper Ceramic Substrate, DBC)、活性金屬焊接陶瓷基板 (Active Metal Brazing CeramicSubstrate, AMB)、直接電鍍銅陶瓷基板 (Direct Plated Copper Ceramic Substrate, DPC) 和激光活化金屬陶瓷基板 (Laser Activated Metallization Ceramic Substrate, LAM) 等。
直接電鍍陶瓷基板 (DPC):DPC 陶瓷基板制備工藝如圖 13 所示。首先利用激光在陶瓷基片上制備通孔 (孔徑一般為 60 μm ~ 120 μm),隨后利用超聲波清洗陶瓷基片;采用磁控濺射技術在陶瓷基片表面沉積金屬種子層 (Ti/Cu),接著通過光刻、顯影完成線路層制作;采用電鍍填孔和增厚金屬線路層,并通過表面處理提高基板可焊性與抗氧化性,后去干膜、刻蝕種子層完成基板制備。
(熱點)廣西賀州陶瓷激光打孔機技術好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品), 平面陶瓷基板主要包括薄膜陶瓷基板 (TFC)、厚膜印刷陶瓷基板 (TPC)、直接鍵合陶瓷基板(DBC)、活性金屬焊接陶瓷基板 (AMB)、直接電鍍陶瓷基板 (DPC) 和激光活化金屬陶瓷基板 (LAM)等。其中,TFC 基板圖形精度高,但金屬層較薄,主要應用于小電流光電器件封裝;TPC 基板耐熱性好,成本低,但線路層精度差,主要應用于汽車傳感器等領域;DBC 和 AMB 基板線路層較厚,耐熱性較好,主要應用于高功率、大溫變的 IGBT 封裝;DPC 基板具有圖形精度高、可垂直互連等優(yōu)點,主要應用于大功率 LED 封裝;而 LAM 基板則滿足了航空航天領域異型陶瓷結構件散熱需求。
陶瓷激光切割機的原理是什么呢?高速氣流體現(xiàn)了對激光與陶瓷相互作用區(qū)一定的冷卻作用,使激光與陶瓷互相作用產(chǎn)生的熱量向基體內部的傳導深度降低,從而使由于受熱融化快速冷卻而產(chǎn)生的重鑄層厚度下降。當切割速度增大到一定值時,脈沖疊加程度下降,單位長度熱作用時間降低,甚至部分依靠熱振促成基體斷裂;脈沖休止時間內,激光割嘴運動距離超過光斑直徑,脈沖激光疊加作用消失,單個脈沖單獨作用時,其溫度梯度大,熱傳導時間短,從而使高速氣流的冷卻作用變得不明顯。
(熱點)廣西賀州陶瓷激光打孔機技術好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品), 程浩 陳明祥 羅小兵 彭洋 劉松坡隨著功率器件特別是第代半導體的崛起與應用,半導體器件逐漸向大功率、小型化、集成化、多功能等方向發(fā)展,對封裝基板性能也提出了更高要求。陶瓷基板 (又稱陶瓷電路板) 具有熱導率高、耐熱性好、熱膨脹系數(shù)低、機械強度高、絕緣性好、耐腐蝕、抗輻射等特點,在電子器件封裝中得到廣泛應用。本文分析了常用陶瓷基片材料 (包括 Al2OAlN、Si3NBeO、SiC 和 BN 等) 的物理特性,重點對各種陶瓷基板 (包括薄膜陶瓷基板 TFC、厚膜印刷陶瓷基板 TPC、直接鍵合陶瓷基板 DBC、直接電鍍陶瓷基板 DPC、活性金屬焊接陶瓷基板AMB、激光活化金屬陶瓷基板 LAM 以及各種維陶瓷基板等) 的制備原理、工藝流程、技術特點和具體應用等進行了論述,后對電子封裝陶瓷基板發(fā)展趨勢進行了展望。代半導體以硅 (Si)、鍺 (Ge) 材料為代表,主要應用在數(shù)據(jù)運算領域,奠定了微電子產(chǎn)業(yè)基礎。第代半導體以砷化鎵 (GaAs)、磷化銦 (InP) 為代表,主要應用于通信領域,用于制作高性能微波、毫米波及發(fā)光器件,奠定了信息產(chǎn)業(yè)基礎。隨著技術發(fā)展和應用需要的不斷延伸,者的局限性逐漸體現(xiàn)出來,難以滿足高頻、高溫、高功率、高能效、耐惡劣環(huán)境以及輕便小型化等使用需求。以碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 為代表的第代半導體材料具有禁帶寬度大、臨界擊穿電壓高、熱導率高、載流子飽和漂移速度大等特點[1],其制作的電子器件可在 300°C 甚至更高溫度下穩(wěn)定工作 (又稱為功率半導體或高溫半導體),是固態(tài)光源 (如 LED)、激光器 (LD)、電力電子 (如IGBT)、聚焦光伏 (CPV)、微波射頻 (RF) 等器件的“核芯”,在半導體照明、汽車電子、新一代移動通信 (5G)、新能源與新能源汽車、高速軌道交通、消費類電子等領域具有廣闊的應用前景,有望突破傳統(tǒng)半導體技術瓶頸,與代、第代半導體技術互補,在光電器件、電力電子、汽車電子、航空航天、深井鉆探等領域具有重要應用價值,對節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)轉型升級、催生新經(jīng)濟增長點將發(fā)揮重要作用。
4.2 激光器 (LD) 封裝LD 是受激輻射的半導體器件,廣泛應用于工業(yè)、、醫(yī)療和 3D 打印等領域,如圖 29 (a) 所示。目前國際上 90 μm ~ 100 μm 單管 9××nm 器件商用產(chǎn)品輸出功率在 12 W ~ 18 W 之間,實驗室水平可達 20 W ~ 25 W [48?50]。由于 LD 電光轉換效率約為 50% ~ 60%,工作時大量熱量集中在有源區(qū),導致結溫升高,引發(fā)腔面災變性光學損傷或飽和現(xiàn)象,嚴重限制 LD 輸出功率和使用壽命[51]。此外,熱膨脹系數(shù)不匹配導致器件內部產(chǎn)生熱應力,輸出光在快軸方向呈非線性分布,給光束準直、及光纖耦合帶來極大挑戰(zhàn),是阻礙高功率激光器廣泛應用的主要因素之一。因此,在 LD 封裝中必須采用導熱性能良好、熱膨脹系數(shù)匹配的陶瓷基板。由于 AlN 陶瓷具有熱導率高、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點,因此 LD 封裝普遍使用 AlN 陶瓷基板,如圖 29 (b) 所示。倪羽茜等人[51]采用 AlN 和 SiC 兩種陶瓷制成明治型熱沉實現(xiàn)了大功率 LD 單管高功率輸出,模擬分析和實驗結果顯示,SiC 和 AlN材料制備的陶瓷基板熱阻分別為 1.19 K/W 和 1.30 K/W,者在 15 A 時輸出功率分別為 13.1 W 和16.3 W,峰值電光轉換效率分別為 63.9% 和 68.3%。
(熱點)廣西賀州陶瓷激光打孔機技術好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品), 薄膜陶瓷基板 (TFC):薄膜陶瓷基板一般采用濺射工藝直接在陶瓷基片表面沉積金屬層。如果輔助光刻、顯影、刻蝕等工藝,還可將金屬層圖形化制備成線路,如圖 6 所示。由于濺射鍍膜沉積速度低 (一般低于 1 μm/h),因此 TFC 基板表面金屬層厚度較小 (一般小于 1 μm),可制備高圖形精度 (線寬/線距小于 10 μm) 陶瓷基板,主要應用于激光與光通信領域小電流器件封裝。厚膜印刷陶瓷基板 (TPC):通過絲網(wǎng)印刷將金屬漿料涂覆在陶瓷基片上,干燥后經(jīng)高溫燒結 (溫度一般在 850°C ~ 900°C) 制備 TPC 基板,其工藝流程如圖 7 所示。根據(jù)金屬漿料粘度和絲網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸不同,制備的金屬線路層厚度一般為 10 μm ~ 20 μm (提高金屬層厚度可通過多次絲網(wǎng)印刷實現(xiàn))。TFC 基板制備工藝簡單,對加工設備和環(huán)境要求低,具有生產(chǎn)效率高、制造成本低等優(yōu)點。但是,由于絲網(wǎng)印刷工藝限制,TFC 基板無法獲得高精度線路 (小線寬/線距一般大于 100 μm)。此外,為了降低燒結溫度,提高金屬層與陶瓷基片結合強度,通常在金屬漿料中添加少量玻璃相,這將降低金屬層電導率和熱導率。因此 TPC 基板僅在對線路精度要求不高的電子器件 (如汽車電子) 封裝中得到應用。TPC 基板樣品及其截面圖如圖 8 所示。