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陶瓷基片，又稱陶瓷基板，是以電子陶瓷為基板的，對膜電路元件及外貼元件形成一個支撐底座的片狀材料。

陶瓷基片具有耐高溫、電絕緣性能高、介電常數(shù)和介質損耗低、熱導率大、化學穩(wěn)定性好、與元件的熱膨脹系數(shù)相近等主要優(yōu)點，但陶瓷基片較脆，制成的基片面積較小，成本高。

1、絕緣性能好，可靠性高。

2、介電系數(shù)較小，高頻特性好。

3、熱膨脹系數(shù)小，熱失配率低。

4、熱導率高。

陶瓷基片傳統(tǒng)加工方式主要分為兩類，分別是模壓法與機械加工（車、銑、鉆、磨等）。

模壓法：將陶瓷粉末與塑化劑混合后倒入磨具中，施加壓力成行。只能制作簡單的陶瓷基片，且生產(chǎn)效率不高，生產(chǎn)周期長。在制作陶瓷基片時，此方法基本淘汰，現(xiàn)在主要用作制取陶瓷基片的胚片。

機械加工：由于陶瓷材料具有高硬度，高脆性，容易碎裂的特性，傳統(tǒng)加工難度很大。但傳統(tǒng)機械加工仍可基本滿足陶瓷基片的生產(chǎn)，只是加工效率低，成品率并不高，加工損耗大。

三、激光加工的優(yōu)點與選擇

激光加工主要采用CO2激光器與QCW脈沖激光器加工。

CO2激光器：氧化鋁陶瓷片對CO2激光器所發(fā)射出來的激光吸收率高，但由于其光斑大，無法切割微小圖形、劃線寬度寬，且加工效率比QCW脈沖激光低，現(xiàn)在并不推薦使用。

QCW脈沖激光器：QCW脈沖激光器屬于光纖型激光器，波長為1070nm，氧化鋁陶瓷對于1070nm波長左右的光束吸收率為25%左右，但由于其光束質量高，光斑較CO2激光器小。所以相對于CO2激光器來比，其切割速度快，能切割微小圖形，效率相對于CO2激光器要高。

在此我們做一份表格進行對比：

從表格中我們可以看出，激光在陶瓷基片的加工上具有極大的優(yōu)勢，尤其以QCW脈沖型紅外激光表現(xiàn)突出。但QCW脈沖型激光器也有一個問題，就是氧化鋁陶瓷片對紅外激光的吸收率并不高，僅為25%，這就導致加工的不穩(wěn)定性。

其實有很多種方法可以增強氧化鋁陶瓷對紅外激光的吸收率，基本都是在氧化鋁陶瓷表面涂抹一層吸光劑，以增強吸光率。大多數(shù)吸光劑的主要成分基本都是胭脂紅、誘惑紅加溶劑。但此類吸光劑的制取較為復雜，制備時，先將誘惑紅和胭脂紅混合攪拌均勻；將混合粉體投入到器皿中，加入溶劑進行調配，混合均勻；將器皿加入磁子，放在磁力攪拌器上，通過加熱和磁子旋轉攪拌方式，使粉體均勻溶解，形成涂覆溶液。當然，在陶瓷基板表面涂抹灰塵之類的做法也可以增加吸光率。

現(xiàn)我們介紹一種簡單的吸光劑，無論是購買還是制取都十分方便。這種吸收劑是由水性紅墨水組成，將紅墨水倒出后，將其風干一段時間至粘稠狀即可，使用時使用布料沾取后均勻涂抹在陶瓷片上。

我們將沒有進行涂抹吸光劑、涂抹灰塵以及涂抹了兩種吸光劑進行對比：

在表格中，我們可以看出，在不涂抹任何東西時，加工不穩(wěn)定，成品率低；涂抹灰塵時，僅適合對表面要求不高且小批量的加工；涂抹傳統(tǒng)吸光劑時可進行大批量穩(wěn)定加工，但制取吸光劑需要專業(yè)設備，購買原材料較為困難；涂抹紅墨水時，也可以進行大批量穩(wěn)定加工，在購買原材料與制取時都極為簡單。

實驗人：

銘鐳激光工程師

實驗機型配置：

激光器：QCW150-1500激光器

切割頭：

光纖切割頭KC-15

工作平臺：

銘鐳陶瓷激光切割工作平臺

控制軟件：

銘鐳運動控制系統(tǒng)

調試出最佳參數(shù)為：

切割速度：1.5米/分、切割高度：0.5mm、劃線速度6米/分、劃線高度0.8mmm、切割劃線焦點均為-0.5。

下面我們將調試出的最佳效果展示一下，沒有涂抹吸光劑與涂抹紅墨水吸光劑的效果差距很大。

如圖1、2所示，未使用任何吸光劑，激光劃線時會出現(xiàn)斷光，切割不斷的情況發(fā)生。劃線深度也不統(tǒng)一，劃線深度不可控。

（3）

如圖3所示，將由紅墨水制取的吸光劑涂抹陶瓷片后，無斷光現(xiàn)象發(fā)生，切割質量高且穩(wěn)定，切割處無毛刺，無崩邊。

（4）

如圖4所示，由于吸光劑的原材料為水性紅墨水，使用流動水沖洗后無殘留，再經(jīng)過超聲波清洗后效果更佳。

（5）

如圖5所示，在使用吸光劑后，劃線深度穩(wěn)定，無斷光現(xiàn)象發(fā)生，劃線深度均為0.3mm，符合生產(chǎn)要求。

從以上圖片可以看出，紅墨水吸光劑可顯著提高氧化鋁陶瓷對紅外激光吸收率，可保證大批量穩(wěn)定加工。在現(xiàn)在這個注重效率的時代，使用紅外激光（QCW脈沖型激光）可顯著提高生產(chǎn)效率，以前加工不穩(wěn)定的問題也得到了解決。紅外激光（QCW脈沖型激光）可為我國加工更多的精密氧化鋁陶瓷基片，降低我國對進口的依賴，極大的帶動了我國的電子產(chǎn)業(yè)。