陶瓷基片，又称陶瓷基板，是以电子陶瓷为基板的，对膜电路元件及外贴元件形成一个支撑底座的片状材料。

陶瓷基片具有耐高温、电绝缘性能高、介电常数和介质损耗低、热导率大、化学稳定性好、与元件的热膨胀系数相近等主要优点，但陶瓷基片较脆，制成的基片面积较小，成本高。

1、绝缘性能好，可靠性高。

2、介电系数较小，高频特性好。

3、热膨胀系数小，热失配率低。

4、热导率高。

陶瓷基片传统加工方式主要分为两类，分别是模压法与机械加工（车、铣、钻、磨等）。

模压法：将陶瓷粉末与塑化剂混合后倒入磨具中，施加压力成行。只能制作简单的陶瓷基片，且生产效率不高，生产周期长。在制作陶瓷基片时，此方法基本淘汰，现在主要用作制取陶瓷基片的胚片。

机械加工：由于陶瓷材料具有高硬度，高脆性，容易碎裂的特性，传统加工难度很大。但传统机械加工仍可基本满足陶瓷基片的生产，只是加工效率低，成品率并不高，加工损耗大。

三、激光加工的优点与选择

激光加工主要采用CO2激光器与QCW脉冲激光器加工。

CO2激光器：氧化铝陶瓷片对CO2激光器所发射出来的激光吸收率高，但由于其光斑大，无法切割微小图形、划线宽度宽，且加工效率比QCW脉冲激光低，现在并不推荐使用。

QCW脉冲激光器：QCW脉冲激光器属于光纤型激光器，波长为1070nm，氧化铝陶瓷对于1070nm波长左右的光束吸收率为25%左右，但由于其光束质量高，光斑较CO2激光器小。所以相对于CO2激光器来比，其切割速度快，能切割微小图形，效率相对于CO2激光器要高。

在此我们做一份表格进行对比：

从表格中我们可以看出，激光在陶瓷基片的加工上具有极大的优势，尤其以QCW脉冲型红外激光表现突出。但QCW脉冲型激光器也有一个问题，就是氧化铝陶瓷片对红外激光的吸收率并不高，仅为25%，这就导致加工的不稳定性。

其实有很多种方法可以增强氧化铝陶瓷对红外激光的吸收率，基本都是在氧化铝陶瓷表面涂抹一层吸光剂，以增强吸光率。大多数吸光剂的主要成分基本都是胭脂红、诱惑红加溶剂。但此类吸光剂的制取较为复杂，制备时，先将诱惑红和胭脂红混合搅拌均匀；将混合粉体投入到器皿中，加入溶剂进行调配，混合均匀；将器皿加入磁子，放在磁力搅拌器上，通过加热和磁子旋转搅拌方式，使粉体均匀溶解，形成涂覆溶液。当然，在陶瓷基板表面涂抹灰尘之类的做法也可以增加吸光率。

现我们介绍一种简单的吸光剂，无论是购买还是制取都十分方便。这种吸收剂是由水性红墨水组成，将红墨水倒出后，将其风干一段时间至粘稠状即可，使用时使用布料沾取后均匀涂抹在陶瓷片上。

我们将没有进行涂抹吸光剂、涂抹灰尘以及涂抹了两种吸光剂进行对比：

在表格中，我们可以看出，在不涂抹任何东西时，加工不稳定，成品率低；涂抹灰尘时，仅适合对表面要求不高且小批量的加工；涂抹传统吸光剂时可进行大批量稳定加工，但制取吸光剂需要专业设备，购买原材料较为困难；涂抹红墨水时，也可以进行大批量稳定加工，在购买原材料与制取时都极为简单。

实验人：

铭镭激光工程师

实验机型配置：

激光器：QCW150-1500激光器

切割头：

光纤切割头KC-15

工作平台：

铭镭陶瓷激光切割工作平台

控制软件：

铭镭运动控制系统

调试出最佳参数为：

切割速度：1.5米/分、切割高度：0.5mm、划线速度6米/分、划线高度0.8mmm、切割划线焦点均为-0.5。

下面我们将调试出的最佳效果展示一下，没有涂抹吸光剂与涂抹红墨水吸光剂的效果差距很大。

如图1、2所示，未使用任何吸光剂，激光划线时会出现断光，切割不断的情况发生。划线深度也不统一，划线深度不可控。

（3）

如图3所示，将由红墨水制取的吸光剂涂抹陶瓷片后，无断光现象发生，切割质量高且稳定，切割处无毛刺，无崩边。

（4）

如图4所示，由于吸光剂的原材料为水性红墨水，使用流动水冲洗后无残留，再经过超声波清洗后效果更佳。

（5）

如图5所示，在使用吸光剂后，划线深度稳定，无断光现象发生，划线深度均为0.3mm，符合生产要求。

从以上图片可以看出，红墨水吸光剂可显著提高氧化铝陶瓷对红外激光吸收率，可保证大批量稳定加工。在现在这个注重效率的时代，使用红外激光（QCW脉冲型激光）可显著提高生产效率，以前加工不稳定的问题也得到了解决。红外激光（QCW脉冲型激光）可为我国加工更多的精密氧化铝陶瓷基片，降低我国对进口的依赖，极大的带动了我国的电子产业。