U procesu obrade i proizvodnje keramičkih pločica, laserska obrada uglavnom uključuje lasersko bušenje i lasersko rezanje.
Keramički materijali kao što su aluminij i aluminij nitrid imaju prednosti visoke toplinske vodljivosti, visoke izolacije i otpornosti na visoke temperature, te imaju širok raspon primjena u području elektronike i poluvodiča. Međutim, keramički materijali imaju visoku tvrdoću i lomljivost, a njihova obrada kalupom je vrlo teška, posebno obrada mikropora. Zbog velike gustoće snage i dobre usmjerenosti lasera, laseri se općenito koriste za perforiranje keramičkih ploča. Laserska keramička perforacija općenito koristi pulsne lasere ili kvazi-kontinuirane lasere (fiber laseri). Laserska zraka je fokusirana Na radni komad postavljen okomito na os lasera, laserska zraka visoke gustoće energije (10*5-10*9w/cm*2) emitira se kako bi otopila i isparila materijal, a strujanje zraka koaksijalno s snop se izbacuje laserskom reznom glavom. Otopljeni materijal se ispuhuje s dna reza kako bi se postupno formirala prolazna rupa.
Zbog male veličine i velike gustoće elektroničkih uređaja i poluvodičkih komponenti, preciznost i brzina laserskog bušenja moraju biti visoke. Prema različitim zahtjevima primjene komponenti, elektronički uređaji i poluvodičke komponente imaju malu veličinu i veliku gustoću. Zbog svojih karakteristika, preciznost i brzina laserskog bušenja zahtijevaju se visoke. Prema različitim zahtjevima primjene komponenti, promjer mikro-rupa je u rasponu od 0,05 do 0,2 mm. Za lasere koji se koriste za preciznu obradu keramike, općenito je promjer žarišne točke lasera manji ili jednak 0,05 mm. Ovisno o debljini i veličini keramičke ploče, općenito je moguće kontrolirati defokus kako bi se postiglo probijanje kroz rupu različitih otvora. Za prolazne rupe promjera manjeg od 0,15 mm, probijanje se može postići kontrolom količine defokusiranja.
Uglavnom postoje dvije vrste rezanja keramičkih pločica: rezanje vodenim mlazom i lasersko rezanje. Trenutno se na tržištu za lasersko rezanje najviše koriste fiber laseri.
Lasersko rezanje keramičkih ploča ima sljedeće prednosti:
(1)Visoka preciznost, velika brzina, uski rezni šav, mala zona utjecaja topline, glatka površina rezanja bez neravnina.
(2) Glava za lasersko rezanje neće dodirivati površinu materijala i neće izgrebati radni komad.
(3)Prorez je uzak, zona utjecaja topline je mala, lokalna deformacija obratka je izrazito mala i nema mehaničke deformacije.
(4)Fleksibilnost obrade je dobra, može obraditi bilo koju grafiku, a također može rezati cijevi i druge materijale posebnog oblika.
Kontinuiranim napretkom izgradnje 5G, industrijska područja kao što su precizna mikroelektronika te zrakoplovstvo i brodovi dodatno su se razvijala, a ta područja pokrivaju primjenu keramičkih podloga. Među njima, PCB s keramičkom podlogom postupno dobiva sve više primjena zbog svojih vrhunskih performansi.
Keramička podloga je osnovni materijal tehnologije strukture elektroničkih sklopova velike snage i tehnologije međusobnog povezivanja, kompaktne strukture i određene krhkosti. U tradicionalnoj metodi obrade dolazi do naprezanja tijekom obrade i lako je napraviti pukotine za tanke keramičke ploče.
U trendu razvoja lakih i tankih, minijaturizacije itd., tradicionalna metoda obrade rezanja nije mogla zadovoljiti potražnju zbog nedovoljne preciznosti. Laser je beskontaktni alat za obradu, koji ima očite prednosti u odnosu na tradicionalne metode obrade u procesu rezanja, i igra vrlo važnu ulogu u obradi keramičke podloge PCB-a.
Kontinuiranim razvojem mikroelektroničke industrije, elektroničke komponente se postupno razvijaju u smjeru minijaturizacije, lakoće i stanjivanja, a zahtjevi za preciznošću su sve veći. To postavlja sve veće zahtjeve za stupanj obrade keramičkih podloga. Iz perspektive trenda razvoja, primjena laserske obrade keramičke podloge PCB-a ima široke razvojne izglede!
