بحث در مورد آلومینا و کاربردهای آن سرامیک های آلومینا به دلیل عایق بودن، مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری شیمیایی بالا، به طور گسترده در زمینه هایی مانند نیمه هادی ها، انرژی های نو و الکترونیک بالا استفاده می شوند. به ویژه، سرامیک های آلومینا می توانند به خوبی با محیط های شدید مانند خلاء و دماهای بالا سازگار شوند و آنها را به عنوان مواد خام برای اجزای فرآیند در تجهیزات نیمه هادی مناسب می کند. داشتن مواد عالی به تنهایی کافی نیست. این مواد همچنین به تکنیکهای پردازش عالی در تجهیزات یا فرآیندهای پیشرفته- نیاز دارند تا ویژگیهای خود را به طور کامل درک کنند و به پیشرفتهای بزرگتری در تولید دقیق دست یابند. به عنوان مثال، نازل های گاز مورد استفاده در تجهیزات نیمه هادی به مقاومت خوردگی قوی نیاز دارند که عموماً با مواد سرامیکی آلومینا به دست می آید. برای اینکه نازل به عملکرد کنترلی بهینه دست یابد، به فناوری پردازش میکرو{8}دقیق برای ایجاد ساختار سوراخ میکرو{9} خوب نیاز است که امکان کنترل دقیق سرعت و حجم جریان گاز/سیال را فراهم میکند. بنابراین، رابطه بین آلومینا و تکنیک های پردازش خوب، متقابلاً تقویت می شود.
2- بحث در مورد پردازش ریز منافذ آلومینا پردازش سرامیک همیشه یک چالش بوده است. اولا، این یک ماده سخت و شکننده است. استفاده از روشهای حفاری مکانیکی سنتی به راحتی باعث ایجاد ترکها و برادههای ریز-میشود که اطمینان از عملکرد را دشوار میکند. ثانیاً، این ماده عایق و غیر رسانا است، بنابراین نمی توان از ماشینکاری تخلیه الکتریکی با دقت بالا- استفاده کرد. قبل از ظهور لیزرهای فمتوثانیه، دستیابی به پردازش-دقت و کیفیت بالا-ریز منافذ سرامیکی آلومینا کار دشواری بود. با این حال، چگونه می توان دقت بالا و کیفیت بالا را ارزیابی کرد؟ به عبارت دیگر، خوب یا بد بودن شاخص های پردازش ریز منفذ را چگونه ارزیابی کنیم؟ من معتقدم دو جنبه وجود دارد: اندازه ریز منافذ و مورفولوژی ریز منافذ.
1. اندازه ریز حفره شامل: قطر سوراخ و دقت آن، گرد بودن، مخروطی بودن، و غیره است. این سه شاخص در درجه اول اندازه سه بعدی ریز منفذ را منعکس میکنند، در حالی که دقت نشاندهنده انحراف بین مقدار ایدهآل و مقدار واقعی قابل دستیابی با فناوری پردازش است.
2. مورفولوژی ریز منافذ شامل: مورفولوژی سطح و مورفولوژی دیواره جانبی است. این دو شاخص عمدتاً بررسی میکنند که آیا ورودی سوراخ و دیوار داخلی دارای لایه مذاب مجدد، بریدگی، پاشیدن، ترک یا صافی سطح هستند یا خیر. این شاخص ها بر نفوذ پرتوهای نور، گازها و مایعات تأثیر می گذارد و همچنین بر قابلیت اطمینان و عمر مفید محصول تأثیر می گذارد.
3. بحث در مورد پردازش لیزر فمتوثانیه آلومینا لیزر فمتوثانیه، به عنوان یک فناوری پردازش میکروچاله پیشرفته، مزایای قابل توجهی در پردازش آلومینا نشان می دهد. با عرض پالس فوق-کوتاه و قدرت پیک بسیار بالا، میتواند هر ماده جامد را بدون عبور از حالت مذاب از بین ببرد. همراه با حکاکی ظریف در مقیاس میکرومتری، ریزچاله ها بسیار دقیق و گردی عالی هستند. علاوه بر این، پردازش سرد لیزرهای فمتوثانیه از تشکیل لایههای باز ریختهشده، ریزترکها بر روی سطح یا دیوارههای داخلی آلومینا جلوگیری میکند و باعث زردی یا سیاهشدن مواد نمیشود. به عبارت دیگر، صرف نظر از روش پردازش یا نسبت ترکیبی سرامیکهای آلومینا، لیزرهای فمتوثانیه میتوانند به پردازش ریزحفرهای با دقت فوقالعاده-با کیفیت- دست یابند. در حال حاضر، لیزرهای فمتوثانیه میتوانند به پردازش میکروچاله با حداقل قطر 0.02 میلیمتر (ضخامت 0.2 میلیمتر) و دقت 1±1 میکرومتر دست یابند. آیا فناوری دیگری را می شناسید که بتواند به چنین پردازش ریزچاله ای دست یابد؟
