Macchinatura di precisione laser del substrato di nitruro di alluminio

Panoramica del prodotto

Il servizio di lavorazione laser di precisione di Puwei per substrati di nitruro di alluminio (AlN) rappresenta l'avanguardia della tecnologia avanzata di produzione della ceramica. Utilizzando sistemi laser UV e a fibra all'avanguardia, forniamo una precisione a livello di micron nella lavorazione di substrati AlN per gli imballaggi elettronici e le applicazioni optoelettroniche più esigenti.

Le nostre avanzate capacità di lavorazione laser consentono la creazione di geometrie complesse e caratteristiche di precisione impossibili da ottenere con i metodi meccanici convenzionali, rendendolo ideale per gli imballaggi microelettronici di prossima generazione e le applicazioni ad alta frequenza.

Principali vantaggi di produzione

• Precisione a livello di micron: ottieni dimensioni delle caratteristiche fino a 10μm con una precisione eccezionale
• Elaborazione senza contatto: elimina lo stress meccanico e i danni al substrato
• Geometrie complesse: crea modelli e strutture complessi impossibili con i metodi convenzionali
• Prototipazione rapida: tempi di consegna rapidi per progetti personalizzati e sviluppo iterativo

Specifiche tecniche

Proprietà dei materiali

• Materiale di base: nitruro di alluminio ad elevata purezza (AlN)
• Conducibilità termica: standard ≥ 175 W/m·K, alta qualità ≥ 200 W/m·K
• Rigidità dielettrica: 15-20 kV/mm
• Espansione termica: 4,5-5,5 ppm/°C (RT-400°C)

Capacità di lavorazione laser

• Dimensione minima della caratteristica: 10μm
• Precisione di posizionamento: ±2μm
• Rugosità superficiale: Ra ≤ 0,4μm dopo la lavorazione
• Intervallo di spessore: 0,10 mm - 3,0 mm

Parametri di elaborazione

• Tipo di laser: laser UV e fibra
• Dimensione massima del substrato: 150 mm × 150 mm
• Proporzioni: fino a 10:1 per elementi forati
• Controllo conicità: < 1° per fianchi verticali

Processi avanzati di lavorazione laser

Ablazione laser e microstrutturazione

I nostri sistemi laser ad alta energia rimuovono con precisione il materiale attraverso la vaporizzazione controllata, consentendo la creazione di scanalature sottili, canali e modelli complessi con precisione a livello di micron. Questo processo è ideale per creare percorsi conduttivi, trincee di isolamento e canali microfluidici in applicazioni avanzate di confezionamento di sensori .

Taglio laser di precisione

La tecnologia avanzata di taglio laser consente una separazione pulita e precisa dei substrati AlN con zone influenzate dal calore minime e un'eccezionale qualità dei bordi. Rispetto ai metodi di taglio meccanico, la lavorazione laser elimina scheggiature, crepe e danni al sottosuolo, preservando l'integrità meccanica del substrato per le applicazioni dei moduli ad alta frequenza .

Perforazione laser e formazione di via

Crea fori passanti precisi e vie cieche con diametri e angoli di rastremazione controllati. Le nostre capacità di foratura laser supportano interconnessioni ad alta densità per applicazioni avanzate a microonde e applicazioni di imballaggio multistrato, con diametri dei fori da 25μm a 500μm e proporzioni fino a 10:1.

Vantaggi tecnici e vantaggio competitivo

Precisione senza pari

La lavorazione di precisione laser raggiunge un'accuratezza a livello di micron, consentendo la creazione di geometrie complesse e dettagli fini fondamentali per la microelettronica avanzata e le applicazioni optoelettroniche. Il raggio laser focalizzato fornisce un controllo esatto sulla profondità di rimozione del materiale e sulla definizione del modello.

Trattamento senza contatto

Elimina lo stress meccanico, l'usura degli utensili e la contaminazione associati ai metodi di lavorazione convenzionali. La natura senza contatto della lavorazione laser garantisce una qualità superficiale incontaminata e preserva le proprietà intrinseche dei substrati di nitruro di alluminio.

Preservazione dell'integrità dei materiali

Le zone minime influenzate dal calore e l'erogazione di energia controllata preservano le eccellenti proprietà termiche ed elettriche del nitruro di alluminio. Ciò garantisce prestazioni ottimali in applicazioni impegnative come dispositivi di alimentazione e ambienti ad alta temperatura.

Libertà di progettazione

Crea modelli complessi, angoli acuti e geometrie complesse impossibili con i metodi di lavorazione tradizionali. Questa libertà di progettazione consente l'innovazione nelle applicazioni optoelettroniche e nei sistemi elettronici avanzati.

Processo di implementazione della lavorazione laser

1. Consulenza sulla progettazione e analisi di fattibilità: revisione collaborativa dei requisiti di progettazione e ottimizzazione della producibilità
2. Preparazione e programmazione di file CAD: conversione di file di progettazione in programmi di lavorazione laser ottimizzati
3. Progettazione dell'attrezzatura e preparazione del substrato: progettazione personalizzata dell'attrezzatura e pulizia del substrato per un posizionamento preciso
4. Ottimizzazione dei parametri laser: regolazione fine dei parametri laser per risultati ottimali
5. Esecuzione della lavorazione di precisione: lavorazione laser automatizzata in condizioni ambientali controllate
6. Post-elaborazione e pulizia: rimozione dei residui di lavorazione e lavorazioni secondarie opzionali
7. Verifica e documentazione della qualità: ispezione completa e documentazione per la tracciabilità

Applicazioni industriali e casi d'uso

Elettronica di potenza e circuiti ad alta frequenza

I substrati AlN lavorati al laser consentono una gestione termica e prestazioni elettriche superiori in applicazioni ad alta potenza. Le funzionalità di precisione supportano strutture di raffreddamento avanzate e interconnessioni ad alta densità per componenti a microonde e circuiti RF, inclusi substrati di amplificatori di potenza e pacchetti IGBT.

Optoelettronica avanzata

La lavorazione laser di precisione crea guide d'onda ottiche, serie di lenti e funzionalità di allineamento per sistemi optoelettronici. L'eccezionale stabilità dimensionale dell'AlN garantisce affidabilità delle prestazioni a lungo termine in applicazioni ottiche impegnative come supporti di diodi laser e strutture di allineamento delle fibre.

MEMS e sistemi di sensori

Crea microstrutture complesse ed elementi di rilevamento con la precisione e la flessibilità della lavorazione laser. I substrati AlN forniscono un'eccellente stabilità meccanica e termica per i dispositivi MEMS che operano in ambienti difficili, inclusi sensori di pressione e dispositivi microfluidici.

Packaging e interconnessioni avanzati

Supporta le più recenti tecnologie di packaging con funzionalità di precisione elaborate al laser per il packaging di circuiti integrati , l'integrazione 3D e l'assemblaggio eterogeneo. La lavorazione laser consente interconnessioni a passo fine e strutture avanzate di gestione termica per substrati system-in-package.

Valore aziendale e vantaggi competitivi

Miglioramento delle prestazioni

• Gestione termica migliorata: dissipazione del calore migliore del 30-50% rispetto ai substrati convenzionali
• Prestazioni elettriche migliorate: le caratteristiche di precisione riducono gli effetti parassiti e migliorano l'integrità del segnale
• Maggiore densità del pacchetto: consente una densità dei componenti superiore del 40-60% tramite interconnessioni a passo fine
• Durata estesa del dispositivo: la gestione termica superiore contribuisce a una durata operativa 2-3 volte più lunga

Vantaggi in termini di costi ed efficienza

• Costi di assemblaggio ridotti: le caratteristiche di precisione riducono al minimo i problemi di allineamento e le rilavorazioni
• Costi di gestione termica inferiori: riduzione dei requisiti per i dissipatori di calore esterni
• Time-to-Market più rapido: le funzionalità di prototipazione rapida accelerano i cicli di sviluppo
• Rendimenti di produzione più elevati: la qualità costante del processo si traduce in rendimenti di produzione più elevati

Processo di produzione e garanzia di qualità

Dalla ricerca e sviluppo delle materie prime ai prodotti ceramici finali, Puwei mantiene il controllo completo sull'intero processo di produzione. La nostra integrazione verticale garantisce qualità costante e prestazioni affidabili per ogni substrato di nitruro di alluminio.

Protocolli di controllo qualità

• Sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001:2015
• Controllo dimensionale al 100% mediante sistemi di misurazione ottica automatizzati
• Verifica delle proprietà dei materiali, inclusa conduttività termica e rigidità dielettrica
• Valutazione della qualità della superficie e rilevamento dei difetti
• Monitoraggio della capacità del processo e controllo statistico del processo

Certificazioni di qualità e conformità agli standard

Puwei Ceramic mantiene i più alti standard di qualità attraverso certificazioni internazionali complete. I nostri impianti di produzione operano secondo sistemi di gestione della qualità certificati ISO 9001:2015, garantendo qualità costante e affidabilità delle prestazioni per tutti i substrati in nitruro di alluminio lavorati al laser.

Personalizzazione e servizi specializzati

Puwei offre servizi di personalizzazione completi per soddisfare requisiti applicativi specifici per la lavorazione laser di substrati di nitruro di alluminio:

Personalizzazione dei materiali

• Opzioni di conducibilità termica standard (≥175 W/m·K) e di alta qualità (≥200 W/m·K)
• Formulazioni personalizzate per specifici requisiti termici o elettrici
• Opzioni di finitura superficiale: grezza, rettificata o lucidata

Flessibilità geometrica

• Lo spessore varia da ultrasottile 0,10 mm a standard 3,0 mm
• Forme, dimensioni e contorni complessi personalizzati
• Strutture multilivello e funzionalità 3D

Opzioni di metallizzazione

• Compatibile con i processi di metallizzazione DPC, DBC, TPC, AMB
• Funzionalità di stampa su film spesso e film sottile
• Modelli metallici personalizzati e configurazioni di bond pad

Considerazioni tecniche

Quali sono i principali vantaggi della lavorazione laser rispetto ai metodi convenzionali?

La lavorazione laser offre precisione a livello micron, lavorazione senza contatto che elimina lo stress meccanico, capacità di creare geometrie complesse e zone minime influenzate dal calore che preservano le proprietà del materiale, rendendolo ideale per imballaggi elettronici avanzati e applicazioni ad alta frequenza.

Come si confronta il nitruro di alluminio con altri materiali di substrato?

Il nitruro di alluminio offre una conduttività termica superiore (175-200 W/m·K), un eccellente isolamento elettrico e un'espansione termica strettamente simile a quella dei semiconduttori, rendendolo ideale per applicazioni ad alta potenza e ad alta frequenza in cui la gestione termica è fondamentale.

Quali applicazioni traggono maggiori vantaggi dai substrati AlN lavorati al laser?

L'elettronica ad alta potenza, i circuiti RF e a microonde, l'optoelettronica avanzata, i dispositivi MEMS e le sofisticate soluzioni di packaging traggono tutti vantaggio dalla precisione, dalle prestazioni termiche e dalla flessibilità di progettazione consentite dai substrati di nitruro di alluminio lavorati al laser.

Quale livello di personalizzazione è disponibile per applicazioni specifiche?

Offriamo una personalizzazione completa che comprende formulazioni di materiali, caratteristiche geometriche, modelli di metallizzazione e lavorazioni specializzate per soddisfare requisiti specifici nel settore degli imballaggi microelettronici , dei sistemi di sensori e delle applicazioni elettroniche avanzate.

La lavorazione laser di precisione del substrato in nitruro di alluminio di Puwei combina la scienza dei materiali avanzata con una tecnologia di elaborazione laser all'avanguardia per offrire precisione a livello di micron, prestazioni termiche eccezionali e flessibilità di progettazione per le applicazioni elettroniche e optoelettroniche più esigenti. Con funzionalità di personalizzazione complete, controllo di qualità rigoroso e vasta competenza tecnica, forniamo soluzioni che migliorano le prestazioni, migliorano l'affidabilità e consentono l'innovazione nell'elettronica di potenza, nei sistemi ad alta frequenza, nel packaging avanzato e nelle applicazioni optoelettroniche.