碳化硅（SiC）是一種由硅（Si）和碳（C）組成的化合物半導(dǎo)體材料，因其超高硬度（莫氏硬度9~9.5）、優(yōu)異的熱導(dǎo)率（120~270 W/m·K）及高溫穩(wěn)定性（熔點(diǎn)約2730°C），在新能源汽車、電子制造、航空航天等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。然而，這些卓越特性也給加工環(huán)節(jié)（尤其切割）帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。能否實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、低損傷（邊緣崩缺小、熱影響區(qū)可控）的切割，成為推動(dòng)SiC器件產(chǎn)業(yè)化落地的關(guān)鍵因素之一。
一、水導(dǎo)激光切割 & QCW激光切割
水導(dǎo)激光切割與QCW激光切割是兩種各具優(yōu)勢(shì)的先進(jìn)激光加工技術(shù)，適用于不同場(chǎng)景：
水導(dǎo)激光切割：通過高壓水束引導(dǎo)激光進(jìn)行切割，利用水的冷卻作用減少熱影響區(qū)，切割質(zhì)量高，尤其適合對(duì)碳化硅這類高硬度、高導(dǎo)熱材料進(jìn)行高精度加工，能夠避免熱損傷和微裂紋，適用于半導(dǎo)體晶圓、精密光學(xué)元件等對(duì)表面質(zhì)量要求極高的小批量、高附加值產(chǎn)品。其設(shè)備成本高、維護(hù)復(fù)雜、切割速度相對(duì)較慢。 QCW激光切割：利用高能脈沖光束實(shí)現(xiàn)非接觸式去除材料，兼具高峰值功率和高平均功率，切割效率高、精度高、靈活性強(qiáng)，對(duì)碳化硅的熱損傷小，且維護(hù)成本低。適合大規(guī)模量產(chǎn)場(chǎng)景，如碳化硅基板、功率器件等的加工，能夠滿足快速、高效、高質(zhì)量的生產(chǎn)需求。
兩種加工方式差異
二、光至科技QCW光纖激光器實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量精密切割 光至科技 QCW 光纖激光器憑借優(yōu)異的光束質(zhì)量，穩(wěn)定的輸出功率，以及高峰值功率特性在碳化硅切割領(lǐng)域表現(xiàn)出色，通過小脈寬高峰值切割、優(yōu)化路徑、動(dòng)態(tài)調(diào)焦等工藝手段，成功攻克了高導(dǎo)熱、高硬度材料切割中的難題。 YFQCW-450-SM
工藝驗(yàn)證：不同厚度碳化硅切割實(shí)例 1、2mm碳化硅切割 加工圖形：六邊形，外接圓φ25mm，中心圓孔為φ5mm 加工效率：切割速度約為3mm/s，單件總加工時(shí)間2分30秒 加工效果：切縫均勻、無(wú)明顯崩邊或熔瘤，邊緣整潔 2、4mm碳化硅切割 加工圖形：外形尺寸為38 mm × 50 mm，內(nèi)孔尺寸為8 mm × 18 mm 加工效率：切割速度為2 mm/s，總加工時(shí)間約13分鐘 加工效果：切割面穩(wěn)定，邊緣整齊，正反面質(zhì)量一致 3、7mm碳化硅切割 加工圖形：外形尺寸為15 mm × 25 mm，孔徑為6 mm 加工效率：加工速度保持在1 mm/s，實(shí)現(xiàn)厚件高效加工 加工效果：錐度小，可切小孔 4、11mm碳化硅切割 加工圖形：外形尺寸為100mm直線 加工效率：加工速度依然保持在1 mm/s，實(shí)現(xiàn)厚件高效加工 加工效果：直線切割，斷面垂直
通過大量實(shí)測(cè)與工藝優(yōu)化，光至科技總結(jié)出以下關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)： 激光器性能要求：由于碳化硅材料導(dǎo)熱率高，激光器需要具備高峰值、大能量和小脈寬的特性。 切割路徑優(yōu)化：通過優(yōu)化的切割路徑，可有效擴(kuò)寬割縫，從而提高切割效率并改善加工質(zhì)量。 厚材加工方式：對(duì)于較厚的碳化硅材料，可采用雙面切割工藝，減少正面進(jìn)刀次數(shù)，避免因進(jìn)刀次數(shù)過多導(dǎo)致焦點(diǎn)位置變化，進(jìn)而引發(fā)材料表面崩邊等問題。 四、選擇光至科技QCW光纖激光器的五大理由 高效率 ：相比水導(dǎo)激光切割，QCW光纖激光器切割速度更快，可大幅縮短加工周期，提高生產(chǎn)效率，尤其適用于大規(guī)模生產(chǎn)。 高精度與低損傷 ：精準(zhǔn)的能量控制和動(dòng)態(tài)調(diào)焦技術(shù)，確保切割邊緣整齊、光滑，無(wú)明顯崩邊或熔瘤，熱影響區(qū)小，滿足高精度加工需求。 高可靠性 ：光至科技憑借深厚的技術(shù)積累和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保 QCW 激光器性能穩(wěn)定可靠，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，減少停機(jī)維護(hù)時(shí)間，保障生產(chǎn)的連續(xù)性。 高靈活性 ：非接觸式加工方式，可輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜圖形和異形切割，適應(yīng)多樣化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求，為產(chǎn)品創(chuàng)新提供更多可能性。 低成本 ：QCW光纖激光器無(wú)需耗材、免維護(hù)，成本遠(yuǎn)低于水導(dǎo)系統(tǒng)，長(zhǎng)期使用成本優(yōu)勢(shì)明顯，助力企業(yè)降本增效。 碳化硅代表著未來(lái)高性能材料的發(fā)展方向，其高效精密加工能力是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心環(huán)節(jié)。光至科技堅(jiān)持以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，持續(xù)優(yōu)化QCW激光器的產(chǎn)品性能與工藝數(shù)據(jù)庫(kù)支持，致力于為客戶提供高效率、高可靠性、低成本的激光加工解決方案，加速行業(yè)從“可加工”走向“優(yōu)加工”，助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
