Laser -Präzisionsbearbeitung von Aluminiumnitrid -Substrat

Produktübersicht

Der Laserpräzisionsbearbeitungsservice von Puwei für Aluminiumnitrid (AlN)-Substrate repräsentiert den neuesten Stand der fortschrittlichen Keramikfertigungstechnologie. Durch den Einsatz modernster UV- und Faserlasersysteme liefern wir eine Genauigkeit im Mikrometerbereich bei der Bearbeitung von AlN-Substraten für die anspruchsvollsten elektronischen Verpackungs- und optoelektronischen Anwendungen.

Unsere fortschrittlichen Laserbearbeitungsfähigkeiten ermöglichen die Erstellung komplexer Geometrien und Präzisionsmerkmale, die mit herkömmlichen mechanischen Methoden nicht zu erreichen sind, und machen es ideal für mikroelektronische Verpackungen der nächsten Generation und Hochfrequenzanwendungen.

Wichtige Fertigungsvorteile

• Präzision im Mikrometerbereich: Erzielen Sie Strukturgrößen bis zu 10 μm mit außergewöhnlicher Genauigkeit
• Berührungslose Verarbeitung: Eliminieren Sie mechanische Belastungen und Substratschäden
• Komplexe Geometrien: Erstellen Sie komplizierte Muster und Strukturen, die mit herkömmlichen Methoden nicht möglich sind
• Rapid Prototyping: Schnelle Abwicklung für kundenspezifische Designs und iterative Entwicklung

Technische Spezifikationen

Materialeigenschaften

• Basismaterial: Hochreines Aluminiumnitrid (AlN)
• Wärmeleitfähigkeit: Standard ≥ 175 W/m·K, hochwertig ≥ 200 W/m·K
• Spannungsfestigkeit: 15–20 kV/mm
• Wärmeausdehnung: 4,5-5,5 ppm/°C (RT-400°C)

Laserbearbeitungsmöglichkeiten

• Minimale Strukturgröße: 10 μm
• Positionierungsgenauigkeit: ±2μm
• Oberflächenrauheit: Ra ≤ 0,4 μm nach der Bearbeitung
• Dickenbereich: 0,10 mm – 3,0 mm

Verarbeitungsparameter

• Lasertyp: UV- und Faserlaser
• Maximale Substratgröße: 150 mm × 150 mm
• Seitenverhältnis: Bis zu 10:1 für gebohrte Features
• Konizitätskontrolle: < 1° für vertikale Seitenwände

Fortschrittliche Laserbearbeitungsprozesse

Laserablation und Mikrostrukturierung

Unsere hochenergetischen Lasersysteme entfernen Material präzise durch kontrollierte Verdampfung und ermöglichen so die Erzeugung feiner Rillen, Kanäle und komplexer Muster mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich. Dieser Prozess eignet sich ideal zum Erstellen von Leiterbahnen, Isolationsgräben und Mikrofluidikkanälen in fortschrittlichen Sensorverpackungsanwendungen .

Präzises Laserschneiden

Fortschrittliche Laserschneidtechnologie ermöglicht eine saubere, präzise Trennung von AlN-Substraten mit minimalen Wärmeeinflusszonen und außergewöhnlicher Kantenqualität. Im Vergleich zu mechanischen Schneidmethoden eliminiert die Laserbearbeitung Absplitterungen, Risse und Schäden an der Oberfläche und bewahrt so die mechanische Integrität des Substrats für Hochfrequenzmodulanwendungen .

Laserbohren und Via-Bildung

Erstellen Sie präzise Durchgangslöcher und Sacklöcher mit kontrollierten Durchmessern und Kegelwinkeln. Unsere Laserbohrfähigkeiten unterstützen hochdichte Verbindungen für fortschrittliche Mikrowellenanwendungen und mehrschichtige Verpackungsanwendungen mit Lochdurchmessern von 25 μm bis 500 μm und Seitenverhältnissen von bis zu 10:1.

Technische Vorteile und Wettbewerbsvorteil

Unübertroffene Präzision

Die Laserpräzisionsbearbeitung erreicht eine Genauigkeit im Mikrometerbereich und ermöglicht die Erstellung komplexer Geometrien und feiner Details, die für fortschrittliche Mikroelektronik- und optoelektronische Anwendungen entscheidend sind. Der fokussierte Laserstrahl ermöglicht eine genaue Kontrolle über die Tiefe des Materialabtrags und die Musterdefinition.

Berührungslose Verarbeitung

Eliminieren Sie mechanische Belastungen, Werkzeugverschleiß und Verunreinigungen, die mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden verbunden sind. Die berührungslose Laserbearbeitung gewährleistet eine makellose Oberflächenqualität und bewahrt die intrinsischen Eigenschaften von Aluminiumnitrid-Substraten.

Wahrung der Materialintegrität

Minimale Wärmeeinflusszonen und eine kontrollierte Energieabgabe bewahren die hervorragenden thermischen und elektrischen Eigenschaften von Aluminiumnitrid. Dies gewährleistet optimale Leistung in anspruchsvollen Anwendungen wie Leistungsgeräten und Hochtemperaturumgebungen.

Designfreiheit

Erstellen Sie komplizierte Muster, scharfe Ecken und komplexe Geometrien, die mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden nicht möglich sind. Diese Designfreiheit ermöglicht Innovationen bei optoelektronischen Anwendungen und fortschrittlichen elektronischen Systemen.

Implementierungsprozess der Laserbearbeitung

1. Designberatung und Machbarkeitsanalyse: Gemeinsame Überprüfung der Designanforderungen und Optimierung der Herstellbarkeit
2. Vorbereitung und Programmierung von CAD-Dateien: Konvertierung von Designdateien in optimierte Laserbearbeitungsprogramme
3. Vorrichtungsdesign und Untergrundvorbereitung: Kundenspezifisches Vorrichtungsdesign und Substratreinigung für eine präzise Positionierung
4. Optimierung der Laserparameter: Feinabstimmung der Laserparameter für optimale Ergebnisse
5. Präzisionsbearbeitung: Automatisierte Laserbearbeitung unter kontrollierten Umgebungsbedingungen
6. Nachbearbeitung & Reinigung: Entfernung von Bearbeitungsrückständen und optionalen Sekundärprozessen
7. Qualitätsprüfung und -dokumentation: Umfassende Inspektion und Dokumentation zur Rückverfolgbarkeit

Branchenanwendungen und Anwendungsfälle

Leistungselektronik und Hochfrequenzschaltungen

Laserbearbeitete AlN-Substrate ermöglichen ein hervorragendes Wärmemanagement und eine hervorragende elektrische Leistung in Hochleistungsanwendungen. Präzisionsfunktionen unterstützen fortschrittliche Kühlstrukturen und hochdichte Verbindungen für Mikrowellenkomponenten und HF-Schaltkreise, einschließlich Leistungsverstärkersubstraten und IGBT-Paketen.

Fortschrittliche Optoelektronik

Durch die präzise Laserbearbeitung entstehen optische Wellenleiter, Linsenarrays und Ausrichtungselemente für optoelektronische Systeme. Die außergewöhnliche Dimensionsstabilität von AlN gewährleistet eine langfristige Leistungszuverlässigkeit in anspruchsvollen optischen Anwendungen wie Laserdiodenhalterungen und Faserausrichtungsstrukturen.

MEMS & Sensorsysteme

Erstellen Sie komplizierte Mikrostrukturen und Sensorelemente mit der Präzision und Flexibilität der Laserbearbeitung. AlN-Substrate bieten eine hervorragende mechanische und thermische Stabilität für MEMS-Geräte, die in rauen Umgebungen betrieben werden, einschließlich Drucksensoren und Mikrofluidikgeräten.

Fortschrittliche Verpackung und Verbindungen

Unterstützen Sie die neuesten Verpackungstechnologien mit präzisen laserbearbeiteten Merkmalen für die Verpackung integrierter Schaltkreise , 3D-Integration und heterogene Montage. Die Laserbearbeitung ermöglicht Fine-Pitch-Verbindungen und fortschrittliche Wärmemanagementstrukturen für System-in-Package-Substrate.

Geschäftswert und Wettbewerbsvorteile

Leistungssteigerung

• Verbessertes Wärmemanagement: 30–50 % bessere Wärmeableitung im Vergleich zu herkömmlichen Substraten
• Verbesserte elektrische Leistung: Präzisionsfunktionen reduzieren parasitäre Effekte und verbessern die Signalintegrität
• Erhöhte Packungsdichte: Ermöglicht eine um 40–60 % höhere Komponentendichte durch Fine-Pitch-Verbindungen
• Verlängerte Gerätelebensdauer: Überlegenes Wärmemanagement trägt zu einer 2- bis 3-mal längeren Betriebslebensdauer bei

Kosten- und Effizienzvorteile

• Reduzierte Montagekosten: Präzisionsfunktionen minimieren Ausrichtungsprobleme und Nacharbeiten
• Geringere Kosten für das Wärmemanagement: Reduzieren Sie den Bedarf an externen Kühlkörpern
• Schnellere Markteinführung: Rapid-Prototyping-Funktionen beschleunigen Entwicklungszyklen
• Höhere Produktionsausbeuten: Eine gleichbleibende Prozessqualität führt zu höheren Produktionsausbeuten

Produktionsprozess und Qualitätssicherung

Von der Rohstoffforschung und -entwicklung bis hin zu den endgültigen Keramikprodukten behält Puwei die vollständige Kontrolle über den gesamten Herstellungsprozess. Unsere vertikale Integration gewährleistet eine gleichbleibende Qualität und zuverlässige Leistung für jedes Aluminiumnitrid-Substrat.

Qualitätskontrollprotokolle

• ISO 9001:2015 zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem
• 100 % Maßkontrolle mittels automatisierter optischer Messsysteme
• Überprüfung der Materialeigenschaften, einschließlich Wärmeleitfähigkeit und Durchschlagsfestigkeit
• Beurteilung der Oberflächenqualität und Fehlererkennung
• Prozessfähigkeitsüberwachung und statistische Prozesskontrolle

Qualitätszertifizierungen und Einhaltung von Standards

Puwei Ceramic hält höchste Qualitätsstandards durch umfassende internationale Zertifizierungen aufrecht. Unsere Produktionsanlagen arbeiten nach ISO 9001:2015-zertifizierten Qualitätsmanagementsystemen und gewährleisten so eine gleichbleibende Qualität und Leistungszuverlässigkeit für alle laserbearbeiteten Aluminiumnitrid-Substrate.

Anpassung und spezialisierte Dienstleistungen

Puwei bietet umfassende kundenspezifische Dienstleistungen an, um spezifische Anwendungsanforderungen für die Laserbearbeitung von Aluminiumnitridsubstraten zu erfüllen:

Materialanpassung

• Standard-Wärmeleitfähigkeit (≥175 W/m·K) und hochwertige Optionen (≥200 W/m·K).
• Kundenspezifische Formulierungen für spezifische thermische oder elektrische Anforderungen
• Optionen für die Oberflächenbeschaffenheit: wie gebrannt, geschliffen oder poliert

Geometrische Flexibilität

• Die Dicke reicht von ultradünnen 0,10 mm bis zu Standard 3,0 mm
• Individuelle Formen, Größen und komplexe Konturen
• Mehrstufige Strukturen und 3D-Features

Metallisierungsoptionen

• Kompatibel mit DPC-, DBC-, TPC- und AMB-Metallisierungsprozessen
• Druckmöglichkeiten für Dickfilme und Dünnfilme
• Kundenspezifische Metallmuster und Bondpad-Konfigurationen

Technische Überlegungen

Was sind die entscheidenden Vorteile der Laserbearbeitung gegenüber herkömmlichen Methoden?

Die Laserbearbeitung bietet Präzision im Mikrometerbereich, eine berührungslose Bearbeitung, die mechanische Spannungen eliminiert, die Möglichkeit zur Erstellung komplexer Geometrien und minimale Wärmeeinflusszonen, die die Materialeigenschaften bewahren – was sie ideal für fortschrittliche elektronische Verpackungs- und Hochfrequenzanwendungen macht.

Wie schneidet Aluminiumnitrid im Vergleich zu anderen Substratmaterialien ab?

Aluminiumnitrid bietet eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit (175–200 W/m·K), eine hervorragende elektrische Isolierung und eine eng an Halbleiter angepasste Wärmeausdehnung – was es ideal für Hochleistungs- und Hochfrequenzanwendungen macht, bei denen das Wärmemanagement von entscheidender Bedeutung ist.

Welche Anwendungen profitieren am meisten von laserbearbeiteten AlN-Substraten?

Hochleistungselektronik, HF- und Mikrowellenschaltungen, fortschrittliche Optoelektronik, MEMS-Geräte und anspruchsvolle Verpackungslösungen profitieren alle von der Präzision, thermischen Leistung und Designflexibilität, die laserbearbeitete Aluminiumnitridsubstrate ermöglichen.

Welcher Anpassungsgrad ist für bestimmte Anwendungen verfügbar?

Wir bieten umfassende kundenspezifische Anpassungen, einschließlich Materialformulierungen, geometrischer Merkmale, Metallisierungsmuster und spezieller Verarbeitung, um spezifische Anforderungen in der Mikroelektronikverpackung , in Sensorsystemen und in fortschrittlichen elektronischen Anwendungen zu erfüllen.

Puweis Laserpräzisionsbearbeitung von Aluminiumnitridsubstraten kombiniert fortschrittliche Materialwissenschaft mit modernster Laserbearbeitungstechnologie, um Präzision im Mikrometerbereich, außergewöhnliche thermische Leistung und Designflexibilität für die anspruchsvollsten elektronischen und optoelektronischen Anwendungen zu liefern. Mit umfassenden Anpassungsmöglichkeiten, strenger Qualitätskontrolle und umfassendem technischem Fachwissen bieten wir Lösungen, die die Leistung steigern, die Zuverlässigkeit verbessern und Innovationen in den Bereichen Leistungselektronik, Hochfrequenzsysteme, fortschrittliche Verpackungen und optoelektronische Anwendungen ermöglichen.