کاربرد فناوری جوشکاری لیزر در صنعت بستر سرامیکی

در سالهای اخیر ، با توسعه سریع بسته بندی های الکترونیکی ، تولید نیمه هادی و دستگاه های الکترونیکی با قدرت بالا ، بسترهای سرامیکی به دلیل هدایت حرارتی عالی ، عایق الکتریکی و مقاومت با درجه بالا ، به یک ماده اساسی در تولید الکترونیکی با سطح بالا تبدیل شده اند. به عنوان یک فناوری پردازش پیشرفته با سرعت بالا و با عملکرد پایین ، جوشکاری لیزر به طور فزاینده ای در صنعت بستر سرامیکی اعمال می شود و پشتیبانی قابل توجهی برای ارتقاء صنعتی ارائه می دهد.

اصل فناوری جوشکاری لیزر

جوش لیزر از پرتو لیزر با چگالی بالا برای عمل بر روی سطح مواد استفاده می کند و باعث ذوب موضعی و ایجاد اتصال می شود. بر خلاف تکنیک های سنتی جوشکاری ، جوشکاری لیزر دارای پردازش غیر تماسی ، حداقل منطقه تحت تأثیر گرما و کنترل با دقت بالا است و آن را برای جوشکاری سرامیک و فلزات مناسب می کند. با بهینه سازی پارامترهای لیزر مانند طول موج ، عرض پالس و چگالی انرژی ، میزان جذب مواد سرامیکی می تواند به طور مؤثر بهبود یابد و از جوشکاری با کیفیت بالا اطمینان حاصل شود.

سناریوهای برنامه گسترده

در حال حاضر ، جوشکاری لیزر به طور گسترده ای در صنعت بستر سرامیکی از جمله بسته بندی های الکترونیکی ، تولید نیمه هادی ، دستگاه های الکترونیکی با قدرت بالا و سنسورها مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال ، در بسته بندی ماژول برق ، از جوشکاری لیزر برای پیوند محکم لایه های مس به نیترید آلومینیوم (ALN) یا بسترهای سرامیکی سیلیکون (SI₃N₄) استفاده می شود و باعث افزایش هدایت حرارتی و قابلیت اطمینان می شود. علاوه بر این ، محصولات با کیفیت بالا مانند سنسورهای MEMS ، دستگاه های مایکروویو RF و ماژول های قدرت جدید وسیله نقلیه انرژی به طور فزاینده ای فناوری جوشکاری لیزر را برای بهبود دوام و ثبات عملکرد اتخاذ می کنند.

چالش های فنی و پیشرفت

علیرغم مزایای بی شماری ، جوشکاری لیزر در صنعت بستر سرامیک هنوز با چالش هایی روبرو است. اول ، تفاوت معنی داری در ضرایب انبساط حرارتی بین سرامیک و فلزات می تواند منجر به ترک یا غلظت استرس در رابط جوش شود. برای پرداختن به این موضوع ، محققان مواد لایه انتقال (مانند تیتانیوم و مولیبدن) یا مسیرهای جوشکاری بهینه شده را برای کاهش استرس حرارتی معرفی کرده اند. دوم ، مواد سرامیکی میزان جذب کم انرژی لیزر دارند و پیوند کارآمد را با روش های سنتی جوشکاری دشوار می کنند. برای بهبود کیفیت جوشکاری ، این صنعت در حال بررسی استفاده از لیزرهای با طول موج کوتاه (مانند لیزرهای ماوراء بنفش) یا لایه های جذب از پیش پوشش داده شده است.

با پیشرفت های مداوم تکنولوژیکی ، جوشکاری لیزر در حال تسریع در تبدیل صنعت بستر سرامیک به سمت تولید سطح بالا است. در آینده ، فناوری جوشکاری لیزر نقش مهمی در سناریوهای کاربردی گسترده تر ایفا خواهد کرد و حرکت قوی تری برای توسعه با کیفیت بالا صنعت بستر سرامیک فراهم می کند.