La larghezza del taglio è uno degli indicatori più importanti quando si seleziona una macchina da taglio laser al nitruro di alluminio, in particolare per substrati DBC, elettronica di potenza, ceramica RF e imballaggi di semiconduttori. Influisce direttamente sull'utilizzo del materiale, sulla precisione dimensionale e sulla qualità dei bordi.
In condizioni stabili di produzione di massa-, la larghezza del taglio ottenibile varia in modo significativo a seconda della lunghezza d'onda del laser e della tecnologia di lavorazione.
| Tipo laser | Macchina consigliata | Spessore tipico | Larghezza del taglio di produzione stabile | Principali applicazioni |
| Laser UV a nanosecondi da 355 nm | Macchina da taglio laser UV | 0,1–1,6 mm | 20–60 μm (tipico: 40–60 μm) | Substrati ceramici semiconduttori, DBC/DPC, ceramiche RF |
| Laser a fibra QCW da 1064 nm | Macchina da taglio laser QCW | >1 millimetro | 80–150 μm | Ceramica strutturale AlN spessa, taglio ad alta-efficienza |
| Laser UV a picosecondi | Macchina da taglio laser a picosecondi | Inferiore o uguale a 1 mm | 10–30 μm | Wafer semiconduttori di fascia alta-, microlavorazione-ultraprecisa |
Laser UV da 355 nm (consigliato per la maggior parte dei substrati AlN)
Per i substrati sottili AlN utilizzati nell'imballaggio dei semiconduttori, una macchina da taglio laser UV da 355 nm rimane la soluzione industriale tradizionale.
>>>Taglio di produzione stabile: 20–60 μm
>>>Impostazione di produzione tipica: 40–60 μm
>>>I processi ottimizzati possono raggiungere tagli di 15–20 μm con buona consistenza.
>>>Le dimostrazioni in laboratorio possono raggiungere ≈10 μm, ma tali condizioni generalmente sacrificano la produttività e la stabilità del processo a lungo-termine.
Laser a fibra QCW da 1064 nm
Una macchina da taglio laser QCW è più adatta per ceramiche di nitruro di alluminio più spesse dove la produttività è più importante della larghezza minima del taglio.
Le caratteristiche tipiche includono:
>>>Larghezza del taglio: 80–150 μm
>>>Maggiore velocità di taglio
>>>Zona-termicamente alterata (ZTA) più ampia
>>>Maggiore rischio di scheggiatura dei bordi rispetto alla lavorazione laser UV
Laser a picosecondi
Una macchina da taglio laser a picosecondi offre il taglio più stretto e la massima qualità dei bordi.
Capacità produttiva tipica:
>>>Larghezza del taglio: 10–30 μm
>>>ZTA estremamente piccola
>>>Microfessurazioni e strato di rifusione minimi
Tuttavia, l’investimento in attrezzature è significativamente più elevato e la velocità di elaborazione è generalmente inferiore rispetto ai sistemi UV a nanosecondi.
Raccomandazione ingegneristica
Per la maggior parte delle applicazioni industriali su substrati AlN, una macchina da taglio laser UV da 355 nm offre il miglior equilibrio tra precisione, produttività e costi operativi.
>>>Taglio di produzione standard: 40–60 μm
>>>Produzione ad alta-precisione: 20–30 μm
>>>Laser a fibra QCW: tipicamente maggiore o uguale a 80 μm, adatto per componenti ceramici più spessi piuttosto che per substrati semiconduttori di precisione.
>>>Laser a picosecondi: migliore qualità dei bordi, ma generalmente riservato ad applicazioni di semiconduttori di valore ultra-alto-dove la massima precisione supera il costo delle apparecchiature.
YCLASERè specializzata in taglio laser, foratura e microlavorazione di precisione per materiali ceramici avanzati, inclusi substrati Al₂O₃, AlN, Si₃N₄, SiC, zirconia, DBC e DPC.
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