مع التطور السريع للتكنولوجيا الإلكترونية، تتزايد متطلبات التكامل والأداء للدوائر المتكاملة واسعة النطاق يومًا بعد يوم. باعتباره مادة داعمة رئيسية، أصبح سيراميك نيتريد الألومنيوم مادة تبريد وتغليف مثالية بسبب الموصلية الحرارية الممتازة والقوة الميكانيكية ومقاومة التآكل والخصائص الكهربائية الممتازة. ومع ذلك، فإن الصلابة العالية والهشاشة العالية وصلابة الكسر المنخفضة لسيراميك نيتريد الألومنيوم تشكل تحديًا كبيرًا في عملية السعي للحصول على جودة سطح فائقة النعومة. على وجه الخصوص، في مجال التغليف الإلكتروني، يجب التحكم في خشونة السطح على المستوى النانوي لتقليل الحجم وتقليل المقاومة الداخلية وتحسين أداء تبديد الحرارة. ولذلك، فإن كيفية استخدام تكنولوجيا المعالجة بالليزر لتحقيق سطح معالجة مسطح عالي الجودة الركيزة أصبحت مشكلة رئيسية يجب حلها في مجال علوم المواد والتصنيع الدقيق.
تطبيق وتحدي تكنولوجيا المعالجة بالليزر في سيراميك نيتريد الألومنيوم
لقد أظهرت تكنولوجيا المعالجة بالليزر، مع مزاياها المتمثلة في عدم الاتصال وعدم تآكل الأدوات والدقة العالية والمرونة، إمكانات كبيرة في معالجة المواد الخزفية الصلبة والهشة. في هذه التقنية، يعمل شعاع الليزر ذو كثافة الطاقة العالية مباشرة على سطح المادة، بحيث تسخن المنطقة المحلية بسرعة وتتحلل أو تذوب، وذلك لتحقيق إزالة أو تعديل المادة. ومع ذلك، بالنسبة للمعالجة بالليزر لسيراميك نيتريد الألومنيوم، فإن كيفية التحكم بدقة في توزيع الطاقة في عملية المعالجة، وتقليل المنطقة المتضررة بالحرارة، وتجنب الشقوق والأضرار تحت السطح، وضمان النعومة العالية للسطح المُشكل آليًا أصبحت الصعوبة. من الاختراق التقني.
استراتيجيات تحقيق التسطيح عالي الجودة للأسطح الآلية
تحسين معلمات الليزر: من خلال ضبط طاقة الليزر وعرض النبضة وسرعة المسح وحجم البقعة والمعلمات الأخرى، يمكنك التحكم بدقة في التأثير الحراري لليزر وتفاعل المواد، وتقليل تركيز الإجهاد الحراري وتجنب الشقوق. يظهر البحث أن استخدام الليزر النبضي القصير للغاية (مثل ليزر الفيمتو ثانية) يمكن أن يقلل بشكل فعال من المنطقة المتضررة من الحرارة ويحسن دقة المعالجة.
إدخال الغاز المساعد: يتم إدخال الغاز الخامل (مثل الأرجون) كغاز وقائي أثناء المعالجة بالليزر لتقليل الأكسدة السطحية للمادة، بينما يتم استخدام تأثير تأثير الغاز للمساعدة في إزالة الذوبان والحطام، و تحسين الانتهاء من السطح.
تكنولوجيا المعالجة المركبة: الجمع بين المعالجة بالليزر وتقنيات المعالجة الدقيقة الأخرى (مثل التلميع الميكانيكي الكيميائي)، يتم إجراء التخشين بالليزر أولاً لإزالة معظم المواد، ثم يتم استخدام التلميع الميكانيكي الكيميائي لتحسين السطح بشكل أكبر لتحقيق هدف معالجة الخشونة النانوية.
المراقبة في الوقت الحقيقي والتحكم في ردود الفعل: يتم استخدام نظام المراقبة المتقدم عبر الإنترنت للكشف عن توزيع درجة الحرارة والتضاريس السطحية وحالة الضغط أثناء المعالجة في الوقت الحقيقي، وضبط معلمات المعالجة ديناميكيًا من خلال آلية التحكم في التعليقات لضمان استقرار جودة المعالجة.
الخلاصة
باعتبارها مادة تعبئة إلكترونية عالية الأداء، فإن سيراميك نيتريد الألومنيوم مهم جدًا لتحسين الأداء العام للدوائر المتكاملة من خلال الحصول على أسطح مسطحة عالية الجودة. بفضل مزاياها الفريدة، أظهرت تكنولوجيا المعالجة بالليزر آفاقًا واسعة للتطبيق في المعالجة الدقيقة لسيراميك نيتريد الألومنيوم. ومع ذلك، من أجل تحقيق أهداف التصنيع المتمثلة في خشونة السطح النانوي والأضرار المنخفضة، هناك حاجة إلى مزيد من البحث والابتكار في تحسين معاملات الليزر، وإدخال العمليات المساعدة، واستراتيجية المعالجة المركبة والتحكم في عملية المعالجة. في المستقبل، مع التقدم المستمر والتحسين في تكنولوجيا المعالجة بالليزر، نعتقد أنه يمكننا تقديم حلول أكثر موثوقية وكفاءة لتطبيق سيراميك نيتريد الألومنيوم في مجال التغليف الإلكتروني المتطور.
