Nitrura de aluminiu (AlN) este o ceramică tehnică premium cu duritate ridicată și fragilitate extremă. Spre deosebire de metalele ductile, AlN sinterizat nu poate fi modelat prin strunjire, ștanțare sau îndoire tradiționale. Este foarte predispus la ciobirea marginilor și la fisurarea structurală sub presiune mecanică.
În consecință, stăpânirea prelucrării specializate de precizie-cum ar fi tăierea cubulețe, micro-găurirea și lustruirea suprafețelor-este esențială pentru a obține randamente ridicate ale produsului și performanță termică stabilă. Industriile globale de electronice și semiconductori se bazează în principal pe patru metode de prelucrare de bază:
1. Slefuire mecanică de precizie (formare standard)
Aceasta este metoda de bază pentru modelarea geometrică de bază, controlul grosimii și aplatizarea post-deformare sinterizată.
Cum funcționează: roțile de șlefuit-de mare viteză, cu vârf de diamant-taie prin matricea ceramică dură pentru a îndepărta excesul de material în vrac.
Avantaje și dezavantaje: oferă stabilitate dimensională ridicată și eficiență{0}}costurilor pentru substraturi plane, voluminoase. Cu toate acestea, șlefuirea mecanică exercită o compresie fizică intensă, făcându-l predispus la ciobirea muchiilor. Nu poate gestiona geometriile complicate sau micro-viale. Răcirea continuă cu apă este obligatorie pentru a preveni fracturile de stres termic.
2. Prelucrare cu laser de precizie(Procesul de bază pentru microstructuri)
Prelucrarea cu laser este soluția standard-industriei pentru tăierea cubulețelor, inscripționarea, felierea și micro-prelucrarea complexă a substraturilor electronice-de ultimă generație.
Cum funcționează: un fascicul laser fără-contact, de înaltă-energie vaporizează materialul de-a lungul unui traseu programat, fără a exercita nicio presiune fizică a sculei.
Avantaje și dezavantaje: prin eliminarea solicitărilor mecanice, prelucrarea cu laser previne complet micro-fisurile și ciobirea marginilor. Obține toleranțe la nivel de microni-, permițând matrice ultra{-fine de micro-via, fante înguste și contururi neregulate. Aceasta o face tehnologia de bază absolută pentru producerea în masă a ambalajelor de-semiconductori de înaltă densitate și a modulelor IGBT-de putere mare.
3. Lapare ultra-precizie și CMP (finisare la suprafață la scară nano-)
Pentru substraturile cu un-cristal AlN și plachetele optoelectronice avansate, rugozitatea și planaritatea suprafeței dictează succesul epitaxiei de peliculă subțire-a semiconductorilor din aval.
Cum funcționează: acest proces combină șlefuirea mecanică dublu-față cu șlefuirea chimică mecanică (CMP) folosind șlamuri ultra-de diamant și tampoane chimice.
Avantaje și dezavantaje: îndepărtează defectele de sub-suprafață, microzgârieturile și micro-proeminențele, reducând rugozitatea suprafeței la scara nanometrică (Ra<1mm). This perfect mirror finish ensures uniform epitaxial crystal growth and heavily boosts device reliability.
4. Modificarea suprafeței și metalizarea în aval
Pe măsură ce-AlN este prelucrat prin prelucrare, prezintă o inerție mare a suprafeței și poate suferi o ușoară hidroliză în medii umede. Tratamentele de suprafață specializate sunt implementate după-prelucrare pentru a pregăti materialul pentru circuite.
Cum funcționează: procese precum pulverizarea cu magnetron, evaporarea în vid sau sinterizarea pastei aplică un strat metalic localizat pe suprafața ceramică (metalizare).
Avantaje și dezavantaje: acest tratament conferă substratului AlN capacitati excelente de lipire și de lipire-sârmei, transformând ceramica brută în plăci de circuite DBC/DPC funcționale. De asemenea, depune straturi protectoare anti-oxidare și umiditate-, prelungind durata de viață operațională a componentei în condiții industriale dificile.
În general, principala provocare în procesarea nitrurii de aluminiu constă în caracteristicile sale materiale-în special duritatea ridicată, fragilitatea ridicată și toleranța scăzută la erori-care necesită utilizarea unor tehnici de procesare de înaltă-precizie, stres scăzut{-sau chiar fără-contact.
Progresele continue în tehnologia de procesare, în special în prelucrarea cu laser de precizie, conduc la evoluția rapidă a nitrurii de aluminiu de la un material utilizat în ceramica industrială tradițională la unul utilizat în aplicații de calitate superioară a semiconductorilor-de sfârșit-.
În domeniul prelucrării de precizie pentru nitrură de aluminiu și alte ceramice avansate,YCLASERse concentrează pe cercetarea și dezvoltarea și aplicarea tehnologiilor de-înaltă precizie de tăiere cu laser și de microprelucrare.
Contactați YC LASER astăzipentru a vă optimiza fluxurile de lucru avansate din ceramică cu o soluție laser fiabilă și rentabilă{0}}.
