V procesu zpracování a výroby keramických desek plošných spojů zahrnuje laserové zpracování hlavně laserové vrtání a řezání laserem.
Keramické materiály, jako je oxid hlinitý a nitrid hliníku, mají výhody vysoké tepelné vodivosti, vysoké izolace a vysoké teplotní odolnosti a mají širokou škálu aplikací v oblasti elektroniky a polovodičů. Keramické materiály však mají vysokou tvrdost a křehkost a jejich lisovací zpracování je velmi obtížné, zejména zpracování mikropórů. Vzhledem k vysoké hustotě výkonu a dobré směrovosti laseru se lasery obecně používají k perforaci keramických desek. Laserová keramická perforace obecně používá pulzní lasery nebo kvazi-kontinuální lasery (vláknové lasery). Laserový paprsek je zaměřen na Na obrobku umístěném kolmo k ose laseru je emitován laserový paprsek s vysokou hustotou energie (10*5-10*9w/cm*2), který roztaví a odpaří materiál, a proudí vzduch koaxiální s paprsek je vyhozen laserovou řezací hlavou. Roztavený materiál je vyfukován ze spodní části řezu, aby se postupně vytvořil průchozí otvor.
Vzhledem k malé velikosti a vysoké hustotě elektronických zařízení a polovodičových součástek je vyžadována vysoká přesnost a rychlost laserového vrtání. Podle různých požadavků komponentových aplikací mají elektronická zařízení a polovodičové komponenty malé rozměry a vysokou hustotu. Vzhledem k jeho vlastnostem je vyžadována vysoká přesnost a rychlost laserového vrtání. Podle různých požadavků aplikací součástí je průměr mikrootvoru v rozmezí 0,05 až 0,2 mm. U laserů používaných pro přesné zpracování keramiky je obecně průměr ohniska laseru menší nebo roven 0,05 mm. V závislosti na tloušťce a velikosti keramické desky je obecně možné ovládat rozostření pro dosažení průchozích otvorů různých otvorů. U průchozích děr o průměru menším než 0,15 mm lze děrování dosáhnout řízením míry rozostření.
Existují hlavně dva typy řezání keramických desek plošných spojů: řezání vodním paprskem a řezání laserem. V současné době se na trhu pro řezání laserem nejvíce používají vláknové lasery.
Vláknové laserové řezání keramických desek plošných spojů má následující výhody:
(1)Vysoká přesnost, vysoká rychlost, úzký řezný šev, malá tepelně ovlivněná zóna, hladký řezný povrch bez otřepů.
(2) Laserová řezací hlava se nedotkne povrchu materiálu a nepoškrábe obrobek.
(3)Štěrbina je úzká, tepelně ovlivněná zóna je malá, lokální deformace obrobku je extrémně malá a nedochází k žádné mechanické deformaci.
(4)Flexibilita zpracování je dobrá, zvládne zpracovat jakoukoliv grafiku a zvládne i řezání trubek a dalších speciálních tvarovaných materiálů.
S neustálým pokrokem v konstrukci 5G se dále rozvíjely průmyslové obory, jako je přesná mikroelektronika a letectví a lodě, a tato pole pokrývají aplikaci keramických substrátů. Mezi nimi keramický substrát PCB postupně získal stále více aplikací díky svému vynikajícímu výkonu.
Keramický substrát je základním materiálem technologie vysoce výkonných elektronických obvodů a technologie propojení, s kompaktní strukturou a určitou křehkostí. Při tradičním způsobu zpracování dochází během zpracování k napětí a na tenkých keramických deskách je snadné vytvořit trhliny.
Při trendu vývoje lehkých a tenkých, miniaturizace atd. tradiční metoda zpracování řezání nebyla schopna uspokojit poptávku kvůli nedostatečné přesnosti. Laser je bezkontaktní zpracovatelský nástroj, který má zjevné výhody oproti tradičním zpracovatelským metodám v procesu řezání a hraje velmi důležitou roli při zpracování keramického substrátu PCB.
S neustálým rozvojem mikroelektronického průmyslu se elektronické součástky postupně vyvíjejí směrem k miniaturizaci, lehkosti a ztenčování a požadavky na přesnost jsou stále vyšší a vyšší. To nutně klade stále vyšší požadavky na stupeň zpracování keramických substrátů. Z hlediska vývojového trendu má aplikace laserového zpracování keramického substrátu PCB široké vyhlídky na vývoj!
