در فرآیند پردازش و تولید برد مدار سرامیکی، پردازش لیزری عمدتاً شامل حفاری لیزری و برش لیزری است.
مواد سرامیکی مانند آلومینا و نیترید آلومینیوم دارای مزایای رسانایی حرارتی بالا، عایق بالا و مقاومت در برابر دمای بالا هستند و کاربردهای گسترده ای در زمینه های الکترونیک و نیمه هادی ها دارند. با این حال، مواد سرامیکی سختی و شکنندگی بالایی دارند و پردازش قالبگیری آن بهویژه پردازش ریز منافذ بسیار دشوار است. به دلیل چگالی توان بالا و جهت دهی خوب لیزر، معمولاً از لیزر برای سوراخ کردن صفحات سرامیکی استفاده می شود. پرفوراسیون سرامیک لیزری عموماً از لیزرهای پالسی یا لیزرهای شبه پیوسته (لیزرهای فیبر) استفاده می کند. پرتو لیزر بر روی قطعه کار که عمود بر محور لیزر قرار گرفته است، یک پرتو لیزر با چگالی انرژی بالا (10*5-10*9w/cm*2) برای ذوب و تبخیر مواد ساطع می شود و یک جریان هوا هم محور با پرتو توسط سر برش لیزری خارج می شود. مواد مذاب از پایین برش بیرون زده می شود تا به تدریج یک سوراخ از بین برود.
با توجه به اندازه کوچک و چگالی بالای دستگاه های الکترونیکی و اجزای نیمه هادی، دقت و سرعت حفاری لیزری باید بالا باشد. با توجه به نیازهای مختلف برنامه های کاربردی قطعات، دستگاه های الکترونیکی و قطعات نیمه هادی دارای اندازه کوچک و چگالی بالا هستند. با توجه به ویژگی های آن، دقت و سرعت حفاری لیزری باید بالا باشد. با توجه به نیازهای مختلف کاربرد قطعات، قطر ریز سوراخ در محدوده 0.05 تا 0.2 میلی متر است. برای لیزرهای مورد استفاده برای پردازش دقیق سرامیکی، به طور کلی قطر نقطه کانونی لیزر کمتر یا مساوی 0.05 میلی متر است. بسته به ضخامت و اندازه صفحه سرامیکی، به طور کلی می توان فوکوس را برای دستیابی به پانچ از طریق سوراخ در روزنه های مختلف کنترل کرد. برای سوراخهایی با قطر کمتر از 0.15 میلیمتر، پانچ را میتوان با کنترل مقدار فوکوس انجام داد.
دو نوع برش برد مدار سرامیکی وجود دارد: برش واترجت و برش لیزر. در حال حاضر لیزرهای فیبر بیشتر برای برش لیزری در بازار استفاده می شود.
بردهای مدار سرامیکی برش لیزر فیبر دارای مزایای زیر است:
(1)دقت بالا، سرعت سریع، درز برش باریک، منطقه کوچک متاثر از حرارت، سطح برش صاف و بدون فرز.
(2) سر برش لیزری سطح مواد را لمس نمی کند و قطعه کار را خراش نمی دهد.
(3)شکاف باریک است، ناحیه متاثر از حرارت کوچک است، تغییر شکل موضعی قطعه کار بسیار کوچک است و تغییر شکل مکانیکی وجود ندارد.
(4)انعطاف پذیری پردازش خوب است، می تواند هر گرافیکی را پردازش کند و همچنین می تواند لوله ها و سایر مواد با شکل خاص را برش دهد.
با پیشرفت مداوم ساخت و ساز 5G، زمینه های صنعتی مانند میکروالکترونیک دقیق و هوانوردی و کشتی ها بیشتر توسعه یافته اند و این زمینه ها کاربرد زیرلایه های سرامیکی را پوشش می دهند. در این میان، PCB بستر سرامیکی به دلیل عملکرد برتر به تدریج کاربردهای بیشتری پیدا کرده است.
بستر سرامیکی ماده اساسی فناوری ساختار مدارهای الکترونیکی پرقدرت و فناوری اتصال، با ساختار فشرده و شکنندگی خاص است. در روش فرآوری سنتی، در حین فرآوری تنش ایجاد می شود و به راحتی می توان برای ورق های نازک سرامیکی ترک ایجاد کرد.
تحت روند توسعه سبک و نازک، کوچک سازی و غیره، روش پردازش سنتی برش به دلیل دقت کافی نتوانسته است تقاضا را برآورده کند. لیزر یک ابزار پردازش غیر تماسی است که نسبت به روشهای پردازش سنتی در فرآیند برش مزایای آشکاری دارد و نقش بسیار مهمی در پردازش PCB بستر سرامیکی دارد.
با توسعه مداوم صنعت میکروالکترونیک، قطعات الکترونیکی به تدریج در جهت کوچک سازی، سبکی و نازک شدن توسعه می یابند و نیاز به دقت بیشتر و بیشتر می شود. این امر الزامات بالاتر و بالاتری را در درجه پردازش بسترهای سرامیکی ایجاد می کند. از منظر روند توسعه، استفاده از پردازش لیزری بستر سرامیکی PCB چشم انداز توسعه گسترده ای دارد!
