氧化铝陶瓷材料属于超硬材料,一般的刀具加工容易使材料破损并且对加工设备也有很大的损害。随着科技的发展,电子工业领域对陶瓷基片的微孔工艺要求和精度需求已经发生翻天覆地的变化,特别是针对氧化铝陶瓷基材料的微孔加工需求,微孔加工在要求超高加工精度的同时还要保证加工效率。激光加工作为一种特种加工技术,已经在氧化铝陶瓷基材料加工方面得到了广泛的应用,特别是高功率光纤激光的微孔加工技术,该技术的应用大大提高了陶瓷基材料的划线和打孔需求。本文通过对96氧化铝陶瓷基材料的基础划线研究,探讨了不同参数下光纤激光对96氧化铝陶瓷材料的打孔工艺的影响,为96氧化铝陶瓷基片的工业化应用提供了理论依据。首先,本文研究了激光打孔的基本原理和激光与材料之间的相互作用,确定了激光旋切的打孔方式,并对光纤激光切割设备的设计、安装和调试做了相关的介绍。其次,研究了光纤激光对96氧化铝陶瓷基材料的划线和打孔工艺。最后,本文对光纤激光打孔参数做正交实验优化。本文主要取得的工作成果如下:(1)针对陶瓷基材料激光加工的独特性,设计一套双工位陶瓷基片夹具装置,并且进一步优化该装置,解决了陶瓷基片夹持的不稳定性,降低了加工粉层对激光切割头的污染。理论与实践结合确定激光光斑大小。(2)在光纤激光的QCW模式(脉冲模式)和CW模式(连续模式)下,研究了激光参数对96氧化铝陶瓷基片的影响。针对两种脉冲模式,本文优化出陶瓷基材料不同厚度下的(0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm)1?2划线深度和1?3划线深度的最优参数;实验结果表明:CW模式下需要涂抹吸收溶剂并在氮气辅助下能够解决划线断点、断线问题,QCW模式下不需任何预处理也能够解决断点、断线问题。实验能够实现CW模式下的200mm/s划线速度,QCW模式下达到150mm/s的划线速度。另外,当输出平均功率一定时,划线质量随着占空比的增大而降低;激光划线深度与激光功率近似于正比例的关系。(3)采用准连续激光器的QCW模式做了激光打孔工艺实验。依据单一变量控制法,分别研究重复频率、扫描速度、占空比、离焦量、气压对于微孔出口和入口孔径的影响,以及孔口质量的影响。(4)研究表明:在0.6mm厚的陶瓷基材料上实现微孔锥度最小为1.14°,打孔参数为:重复频率200Hz,占空比为20%,离焦量为0,气压为0.3MP,扫描速度为240mm/min、功率比为15%;对于锥度的影响程度依次为离焦量、气压、重复频率、占空比、激光功率比、扫描速度。影响程度最高的为离焦量,最低的为扫描速度。