Aplikasi Teknologi Pengelasan Laser di Industri Substrat Keramik

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan pesat kemasan elektronik, manufaktur semikonduktor, dan perangkat elektronik berdaya tinggi, substrat keramik telah menjadi bahan penting dalam manufaktur elektronik kelas atas karena konduktivitas termal yang sangat baik, isolasi listrik, dan resistansi suhu tinggi. Sebagai teknologi pemrosesan canggih presisi tinggi, berdampak rendah, pengelasan laser semakin diterapkan dalam industri substrat keramik, memberikan dukungan yang signifikan untuk peningkatan industri.

Prinsip Teknologi Pengelasan Laser

Pengelasan laser menggunakan sinar laser densitas berenergi tinggi untuk bekerja pada permukaan material, menyebabkan peleburan lokal dan membentuk koneksi. Tidak seperti teknik pengelasan tradisional, laser laser memiliki pemrosesan non-kontak, zona minimal yang terkena dampak panas, dan kontrol presisi tinggi, membuatnya sangat cocok untuk keramik dan logam pengelasan. Dengan mengoptimalkan parameter laser seperti panjang gelombang, lebar pulsa, dan kepadatan energi, laju penyerapan bahan keramik dapat ditingkatkan secara efektif, memastikan pengelasan berkualitas tinggi.

Skenario aplikasi yang luas

Saat ini, pengelasan laser banyak digunakan dalam industri substrat keramik, termasuk pengemasan elektronik, manufaktur semikonduktor, perangkat elektronik berdaya tinggi, dan sensor. Misalnya, dalam pengemasan modul daya, pengelasan laser digunakan untuk mengikat lapisan tembaga dengan kuat untuk aluminium nitrida (ALN) atau substrat keramik silikon nitrida (Si₃n₄), meningkatkan konduktivitas termal dan keandalan. Selain itu, produk-produk kelas atas seperti sensor MEMS, perangkat gelombang mikro RF, dan modul daya kendaraan energi baru semakin mengadopsi teknologi pengelasan laser untuk meningkatkan daya tahan dan stabilitas kinerja.

Tantangan teknis dan terobosan

Terlepas dari banyak keunggulannya, pengelasan laser di industri substrat keramik masih menghadapi beberapa tantangan. Pertama, perbedaan signifikan dalam koefisien ekspansi termal antara keramik dan logam dapat menyebabkan retakan atau konsentrasi tegangan pada antarmuka pengelasan. Untuk mengatasi hal ini, para peneliti telah memperkenalkan bahan lapisan transisi (seperti titanium dan molibdenum) atau jalur pengelasan yang dioptimalkan untuk mengurangi tegangan termal. Kedua, bahan keramik memiliki tingkat penyerapan energi laser yang rendah, membuat ikatan yang efisien menjadi sulit dengan metode pengelasan tradisional. Untuk meningkatkan kualitas pengelasan, industri ini sedang mengeksplorasi penggunaan laser panjang gelombang pendek (seperti laser ultraviolet) atau lapisan penyerapan pra-berlapis.

Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, pengelasan laser mempercepat transformasi industri substrat keramik menuju manufaktur kelas atas. Di masa depan, teknologi pengelasan laser akan memainkan peran yang semakin penting dalam skenario aplikasi yang lebih luas, memberikan momentum yang lebih kuat untuk pengembangan industri substrat keramik berkualitas tinggi.