V procesu obdelave in proizvodnje keramičnih vezij laserska obdelava vključuje predvsem lasersko vrtanje in lasersko rezanje.
Keramični materiali, kot sta aluminijev oksid in aluminijev nitrid, imajo prednosti visoke toplotne prevodnosti, visoke izolacije in visoke temperaturne odpornosti ter imajo širok spekter uporabe na področju elektronike in polprevodnikov. Keramični materiali pa imajo visoko trdoto in krhkost, njihova obdelava v kalupu pa je zelo težka, zlasti obdelava mikropor. Zaradi visoke gostote moči in dobre usmerjenosti laserja se laserji običajno uporabljajo za perforiranje keramičnih plošč. Laserska keramična perforacija običajno uporablja impulzne laserje ali kvazi-kontinuirane laserje (fiber laser). Laserski žarek je usmerjen na Na obdelovanec, ki je postavljen pravokotno na os laserja, se oddaja laserski žarek z visoko gostoto energije (10*5-10*9w/cm*2) za taljenje in izhlapevanje materiala ter zračni tok, koaksialni z žarek izvrže laserska rezalna glava. Staljeni material se izpihne z dna zareza, da postopoma tvori skoznjo luknjo.
Zaradi majhnosti in velike gostote elektronskih naprav in polprevodniških komponent je potrebna visoka natančnost in hitrost laserskega vrtanja. Glede na različne zahteve komponentnih aplikacij imajo elektronske naprave in polprevodniške komponente majhno velikost in visoko gostoto. Zaradi svojih značilnosti sta natančnost in hitrost laserskega vrtanja zahtevani visoki. Glede na različne zahteve uporabe komponent je premer mikro luknje v območju od 0,05 do 0,2 mm. Za laserje, ki se uporabljajo za natančno obdelavo keramike, je na splošno premer žariščne točke laserja manjši ali enak 0,05 mm. Glede na debelino in velikost keramične plošče je na splošno mogoče nadzorovati defokusiranje, da dosežete prebijanje skozi luknjo različnih odprtin. Pri skoznih luknjah s premerom manj kot 0,15 mm je mogoče prebijanje doseči z nadzorom količine defokusiranja.
Obstajata predvsem dve vrsti rezanja keramičnih vezij: rezanje z vodnim curkom in lasersko rezanje. Trenutno se za lasersko rezanje na trgu večinoma uporabljajo vlakneni laserji.
Keramična vezja za lasersko rezanje vlaken imajo naslednje prednosti:
(1)Visoka natančnost, hitra hitrost, ozek rezalni šiv, majhna toplotno prizadeta cona, gladka rezalna površina brez brazd.
(2) Laserska rezalna glava se ne bo dotikala površine materiala in ne bo opraskala obdelovanca.
(3)Reža je ozka, toplotno prizadeta cona je majhna, lokalna deformacija obdelovanca je izjemno majhna in mehanske deformacije ni.
(4)Prilagodljivost obdelave je dobra, obdeluje lahko katero koli grafiko, lahko pa tudi reže cevi in druge materiale posebne oblike.
Z nenehnim napredkom gradnje 5G so se industrijska področja, kot so precizna mikroelektronika ter letalstvo in ladje, dodatno razvila, ta področja pa pokrivajo uporabo keramičnih substratov. Med njimi je keramični substrat PCB postopoma pridobil vedno več aplikacij zaradi svoje vrhunske zmogljivosti.
Keramični substrat je osnovni material visoko zmogljive tehnologije strukture elektronskih vezij in tehnologije medsebojnega povezovanja, s kompaktno strukturo in določeno krhkostjo. Pri tradicionalni metodi obdelave je med obdelavo napetost, zato je za tanke keramične plošče enostavno izdelati razpoke.
V skladu z razvojnim trendom lahkega in tankega, miniaturizacije itd., tradicionalni način obdelave rezanja zaradi nezadostne natančnosti ni mogel zadovoljiti povpraševanja. Laser je brezkontaktno orodje za obdelavo, ki ima očitne prednosti pred tradicionalnimi metodami obdelave v procesu rezanja in ima zelo pomembno vlogo pri obdelavi keramičnega substrata PCB.
Z nenehnim razvojem mikroelektronske industrije se elektronske komponente postopoma razvijajo v smeri miniaturizacije, lahkotnosti in redčenja, zahteve po natančnosti pa so vedno višje. To postavlja vedno višje zahteve glede stopnje obdelave keramičnih substratov. Z vidika trenda razvoja ima uporaba laserske obdelave keramičnega substrata PCB široke razvojne možnosti!
