（熱點(diǎn)）廣西賀州陶瓷激光打孔機(jī)技術(shù)好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品)，深圳市家家用激光設(shè)備有限公司在:*****激光光學(xué)研究所院士教授指導(dǎo)下，與多名實(shí)戰(zhàn)科研究人員和專(zhuān)家的努力下，專(zhuān)門(mén)攻克激光設(shè)備制造技術(shù)。
（熱點(diǎn)）廣西賀州陶瓷激光打孔機(jī)技術(shù)好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品)， Bonded Copper Ceramic Substrate, DBC)、活性金屬焊接陶瓷基板 (Active Metal Brazing CeramicSubstrate, AMB)、直接電鍍銅陶瓷基板 (Direct Plated Copper Ceramic Substrate, DPC) 和激光活化金屬陶瓷基板 (Laser Activated Metallization Ceramic Substrate, LAM) 等。
直接電鍍陶瓷基板 (DPC)：DPC 陶瓷基板制備工藝如圖 13 所示。首先利用激光在陶瓷基片上制備通孔 (孔徑一般為 60 μm ~ 120 μm)，隨后利用超聲波清洗陶瓷基片；采用磁控濺射技術(shù)在陶瓷基片表面沉積金屬種子層 (Ti/Cu)，接著通過(guò)光刻、顯影完成線(xiàn)路層制作；采用電鍍填孔和增厚金屬線(xiàn)路層，并通過(guò)表面處理提高基板可焊性與抗氧化性，后去干膜、刻蝕種子層完成基板制備。
（熱點(diǎn)）廣西賀州陶瓷激光打孔機(jī)技術(shù)好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品)， 平面陶瓷基板主要包括薄膜陶瓷基板 (TFC)、厚膜印刷陶瓷基板 (TPC)、直接鍵合陶瓷基板(DBC)、活性金屬焊接陶瓷基板 (AMB)、直接電鍍陶瓷基板 (DPC) 和激光活化金屬陶瓷基板 (LAM)等。其中，TFC 基板圖形精度高，但金屬層較薄，主要應(yīng)用于小電流光電器件封裝；TPC 基板耐熱性好，成本低，但線(xiàn)路層精度差，主要應(yīng)用于汽車(chē)傳感器等領(lǐng)域；DBC 和 AMB 基板線(xiàn)路層較厚，耐熱性較好，主要應(yīng)用于高功率、大溫變的 IGBT 封裝；DPC 基板具有圖形精度高、可垂直互連等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于大功率 LED 封裝；而 LAM 基板則滿(mǎn)足了航空航天領(lǐng)域異型陶瓷結(jié)構(gòu)件散熱需求。
陶瓷激光切割機(jī)的原理是什么呢？高速氣流體現(xiàn)了對(duì)激光與陶瓷相互作用區(qū)一定的冷卻作用，使激光與陶瓷互相作用產(chǎn)生的熱量向基體內(nèi)部的傳導(dǎo)深度降低，從而使由于受熱融化快速冷卻而產(chǎn)生的重鑄層厚度下降。當(dāng)切割速度增大到一定值時(shí)，脈沖疊加程度下降，單位長(zhǎng)度熱作用時(shí)間降低，甚至部分依靠熱振促成基體斷裂；脈沖休止時(shí)間內(nèi)，激光割嘴運(yùn)動(dòng)距離超過(guò)光斑直徑，脈沖激光疊加作用消失，單個(gè)脈沖單獨(dú)作用時(shí)，其溫度梯度大，熱傳導(dǎo)時(shí)間短，從而使高速氣流的冷卻作用變得不明顯。
（熱點(diǎn)）廣西賀州陶瓷激光打孔機(jī)技術(shù)好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品)， 程浩 陳明祥 羅小兵 彭洋 劉松坡隨著功率器件特別是第代半導(dǎo)體的崛起與應(yīng)用，半導(dǎo)體器件逐漸向大功率、小型化、集成化、多功能等方向發(fā)展，對(duì)封裝基板性能也提出了更高要求。陶瓷基板 (又稱(chēng)陶瓷電路板) 具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、熱膨脹系數(shù)低、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性好、耐腐蝕、抗輻射等特點(diǎn)，在電子器件封裝中得到廣泛應(yīng)用。本文分析了常用陶瓷基片材料 (包括 Al2OAlN、Si3NBeO、SiC 和 BN 等) 的物理特性，重點(diǎn)對(duì)各種陶瓷基板 (包括薄膜陶瓷基板 TFC、厚膜印刷陶瓷基板 TPC、直接鍵合陶瓷基板 DBC、直接電鍍陶瓷基板 DPC、活性金屬焊接陶瓷基板AMB、激光活化金屬陶瓷基板 LAM 以及各種維陶瓷基板等) 的制備原理、工藝流程、技術(shù)特點(diǎn)和具體應(yīng)用等進(jìn)行了論述，后對(duì)電子封裝陶瓷基板發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。代半導(dǎo)體以硅 (Si)、鍺 (Ge) 材料為代表，主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)運(yùn)算領(lǐng)域，奠定了微電子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。第代半導(dǎo)體以砷化鎵 (GaAs)、磷化銦 (InP) 為代表，主要應(yīng)用于通信領(lǐng)域，用于制作高性能微波、毫米波及發(fā)光器件，奠定了信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。隨著技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用需要的不斷延伸，者的局限性逐漸體現(xiàn)出來(lái)，難以滿(mǎn)足高頻、高溫、高功率、高能效、耐惡劣環(huán)境以及輕便小型化等使用需求。以碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 為代表的第代半導(dǎo)體材料具有禁帶寬度大、臨界擊穿電壓高、熱導(dǎo)率高、載流子飽和漂移速度大等特點(diǎn)[1]，其制作的電子器件可在 300°C 甚至更高溫度下穩(wěn)定工作 (又稱(chēng)為功率半導(dǎo)體或高溫半導(dǎo)體)，是固態(tài)光源 (如 LED)、激光器 (LD)、電力電子 (如IGBT)、聚焦光伏 (CPV)、微波射頻 (RF) 等器件的“核芯”，在半導(dǎo)體照明、汽車(chē)電子、新一代移動(dòng)通信 (5G)、新能源與新能源汽車(chē)、高速軌道交通、消費(fèi)類(lèi)電子等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，有望突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù)瓶頸，與代、第代半導(dǎo)體技術(shù)互補(bǔ)，在光電器件、電力電子、汽車(chē)電子、航空航天、深井鉆探等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值，對(duì)節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、催生新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)將發(fā)揮重要作用。
4.2 激光器 (LD) 封裝LD 是受激輻射的半導(dǎo)體器件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、、醫(yī)療和 3D 打印等領(lǐng)域，如圖 29 (a) 所示。目前國(guó)際上 90 μm ~ 100 μm 單管 9××nm 器件商用產(chǎn)品輸出功率在 12 W ~ 18 W 之間，實(shí)驗(yàn)室水平可達(dá) 20 W ~ 25 W [48?50]。由于 LD 電光轉(zhuǎn)換效率約為 50% ~ 60%，工作時(shí)大量熱量集中在有源區(qū)，導(dǎo)致結(jié)溫升高，引發(fā)腔面災(zāi)變性光學(xué)損傷或飽和現(xiàn)象，嚴(yán)重限制 LD 輸出功率和使用壽命[51]。此外，熱膨脹系數(shù)不匹配導(dǎo)致器件內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，輸出光在快軸方向呈非線(xiàn)性分布，給光束準(zhǔn)直、及光纖耦合帶來(lái)極大挑戰(zhàn)，是阻礙高功率激光器廣泛應(yīng)用的主要因素之一。因此，在 LD 封裝中必須采用導(dǎo)熱性能良好、熱膨脹系數(shù)匹配的陶瓷基板。由于 AlN 陶瓷具有熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，因此 LD 封裝普遍使用 AlN 陶瓷基板，如圖 29 (b) 所示。倪羽茜等人[51]采用 AlN 和 SiC 兩種陶瓷制成明治型熱沉實(shí)現(xiàn)了大功率 LD 單管高功率輸出，模擬分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，SiC 和 AlN材料制備的陶瓷基板熱阻分別為 1.19 K/W 和 1.30 K/W，者在 15 A 時(shí)輸出功率分別為 13.1 W 和16.3 W，峰值電光轉(zhuǎn)換效率分別為 63.9% 和 68.3%。
（熱點(diǎn)）廣西賀州陶瓷激光打孔機(jī)技術(shù)好(2024更新中)(今日/產(chǎn)品)， 薄膜陶瓷基板 (TFC)：薄膜陶瓷基板一般采用濺射工藝直接在陶瓷基片表面沉積金屬層。如果輔助光刻、顯影、刻蝕等工藝，還可將金屬層圖形化制備成線(xiàn)路，如圖 6 所示。由于濺射鍍膜沉積速度低 (一般低于 1 μm/h)，因此 TFC 基板表面金屬層厚度較小 (一般小于 1 μm)，可制備高圖形精度 (線(xiàn)寬/線(xiàn)距小于 10 μm) 陶瓷基板，主要應(yīng)用于激光與光通信領(lǐng)域小電流器件封裝。厚膜印刷陶瓷基板 (TPC)：通過(guò)絲網(wǎng)印刷將金屬漿料涂覆在陶瓷基片上，干燥后經(jīng)高溫?zé)Y(jié) (溫度一般在 850°C ~ 900°C) 制備 TPC 基板，其工藝流程如圖 7 所示。根據(jù)金屬漿料粘度和絲網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸不同，制備的金屬線(xiàn)路層厚度一般為 10 μm ~ 20 μm (提高金屬層厚度可通過(guò)多次絲網(wǎng)印刷實(shí)現(xiàn))。TFC 基板制備工藝簡(jiǎn)單，對(duì)加工設(shè)備和環(huán)境要求低，具有生產(chǎn)效率高、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于絲網(wǎng)印刷工藝限制，TFC 基板無(wú)法獲得高精度線(xiàn)路 (小線(xiàn)寬/線(xiàn)距一般大于 100 μm)。此外，為了降低燒結(jié)溫度，提高金屬層與陶瓷基片結(jié)合強(qiáng)度，通常在金屬漿料中添加少量玻璃相，這將降低金屬層電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率。因此 TPC 基板僅在對(duì)線(xiàn)路精度要求不高的電子器件 (如汽車(chē)電子) 封裝中得到應(yīng)用。TPC 基板樣品及其截面圖如圖 8 所示。
