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FPC tiene las ventajas de ahorrar espacio, reducir peso y alta flexibilidad. La demanda mundial de FPC está aumentando año tras año. En vista de la propiedad especial de los materiales fpc, se introdujeron algunos problemas que deben tenerse en cuenta al procesar FPC de alta densidad con láser y perforar microvisiones.
El FPC de alta densidad forma parte de todo el FPC y generalmente se define como un FPC con una distancia entre líneas inferior a 200 Angstroms o microporos inferior a 250 angstroms. FPC de alta densidad tiene una amplia gama de aplicaciones, como telecomunicaciones, computadoras, circuitos integrados y equipos médicos.
Las características únicas de FPC lo han convertido en una alternativa a las placas de circuito rígidas y los esquemas de cableado tradicionales en muchas ocasiones, y también han promovido el desarrollo de muchas áreas nuevas. La parte de más rápido crecimiento de FPC es el cable de conexión interna del disco duro de la computadora (hdd). La cabeza del disco duro debe moverse de un lado a otro en el disco giratorio para escanear, y se puede reemplazar el cable por un circuito flexible para lograr la conexión entre la cabeza móvil y la placa de circuito de control. Los fabricantes de discos duros utilizan una tecnología llamada "flexibilidad flotante" (fos) para aumentar la producción y reducir los costos de montaje. Además, la tecnología de suspensión inalámbrica tiene un mejor rendimiento sísmico y puede mejorar la fiabilidad del producto. Otro FPC de alta densidad utilizado en el disco duro es el plug - in flexible, que se utiliza entre la suspensión y el controlador.
La tasa de crecimiento de FPC ocupa el segundo lugar en el campo de los nuevos envases de circuitos integrados. El encapsulamiento a nivel de chip (csp), el Módulo multichip (mcm) y el FPC en chip (cof) utilizan circuitos flexibles. Entre ellos, el mercado de circuitos de interconexión CSP es particularmente grande, ya que puede usarse en dispositivos semiconductores y memorias Flash. lo anterior es ampliamente utilizado en tarjetas pcmcia, unidades de disco, asistentes digitales personales (pda), teléfonos móviles, pagers, cámaras digitales y cámaras digitales. Además, las pantallas LCD (lcd), los interruptores de película de poliéster y los cartuchos de tinta para impresoras de inyección de tinta son las otras tres áreas de aplicación de alto crecimiento de FPC de alta densidad.
La tecnología de circuitos flexibles tiene un gran potencial de mercado en dispositivos portátiles, como teléfonos móviles. Esto es natural, porque estos dispositivos requieren un tamaño pequeño y un peso ligero para satisfacer las necesidades de los consumidores; Además, las últimas aplicaciones de la tecnología flexible incluyen pantallas planas y dispositivos médicos que los diseñadores pueden usar para reducir el volumen y el peso de productos como audífonos y dispositivos de implantación humana.
El láser tiene tres funciones principales en el proceso de fabricación de fpc: moldeo (corte y corte), Corte y perforación. Como herramienta de mecanizado sin contacto, el láser puede aplicar energía luminosa de alta intensidad (650 MW / mm2) en un pequeño foco (100 ï y medio 500 Isla ¼ m). Esta alta energía se puede utilizar para cortar, perforar y procesar materiales. Para el marcado, la soldadura, el marcado y otros diversos procesos, la velocidad y la calidad del procesamiento están relacionados con la propiedad del material procesado y las características del láser utilizado, como la longitud de onda, la densidad de energía, la Potencia máxima, el ancho de pulso y la frecuencia. El procesamiento FPC utiliza láseres ultravioleta (ultravioleta) y de infrarrojo lejano (fir). Los primeros suelen utilizar láseres de estado sólido (uv - dpss) bombeados por excímeros o diodos ultravioleta, mientras que los segundos suelen utilizar láseres de CO2 sellados.
Procesamiento y moldeo
El procesamiento láser tiene una alta precisión y una amplia gama de aplicaciones. Es una herramienta ideal para el procesamiento de moldeo fpc. Ya sea un láser de CO2 o un láser dpss, el material se puede procesar en cualquier forma después del enfoque. Instala un espejo en el amperímetro que proyecta el haz láser enfocado a cualquier lugar de la superficie de la pieza de trabajo (figura 1), luego utiliza la tecnología de escaneo vectorial para realizar el control numérico informático del amperímetro y utiliza el software CAD / CAM para hacer gráficos de Corte. Esta "herramienta suave" permite controlar fácilmente el láser en tiempo real al cambiar el diseño. Al ajustar la cantidad de zoom óptico y las diversas herramientas de corte, el procesamiento láser puede reproducir con precisión los gráficos de diseño, que es otra de sus ventajas notables.
Perforación
Aunque en algunos lugares todavía se utilizan perforaciones mecánicas, estampado o grabado por plasma para formar microporos, la perforación láser sigue siendo el método de formación de microporos FPC más utilizado, principalmente debido a su alta productividad, gran flexibilidad y largos tiempos de funcionamiento.
La perforación mecánica y el punzonado utilizan taladros y moldes de alta precisión que permiten formar agujeros de unos 250 Angstroms de diámetro en el fpc, pero estos equipos de alta precisión son muy caros y tienen una vida útil relativamente corta. Debido a que el tamaño del agujero necesario para FPC de alta densidad es inferior a 250 micras, no es propicio para la perforación mecánica.
El grabado por plasma puede fabricar microporos de menos de 100 micras de tamaño en un sustrato de película de poliimida de 50 micras de espesor, pero la inversión en equipos y los costos de proceso son bastante altos, y los costos de mantenimiento del proceso de grabado por plasma también son altos, especialmente los costos relacionados con el tratamiento de algunos residuos químicos y consumibles. El grabado por plasma tarda bastante en establecer nuevos procesos para fabricar microporos consistentes y confiables. La ventaja de este proceso es su alta fiabilidad. Según los informes, la tasa calificada de microporos producidos por él ha alcanzado el 98%. Por lo tanto, el grabado de plasma todavía tiene un cierto mercado en equipos médicos y aviónicos.
Por el contrario, la fabricación de microporos con láser es un proceso simple y de bajo costo. La inversión en equipos láser es muy baja y el láser es una herramienta sin contacto que, a diferencia de las perforaciones mecánicas, tendrá costosos costos de reemplazo de herramientas. Además, los láseres sellados modernos CO2 y UV - DPSS están exentos de mantenimiento, lo que puede minimizar el tiempo de inactividad y aumentar considerablemente la productividad.
El método de producción de microporos en FPC es el mismo que en el PCB rígido, pero debido a las diferencias en el sustrato y el grosor, es necesario cambiar algunos parámetros importantes del láser. Tanto los láseres sellados de CO2 como los ultravioleta - DPSS pueden perforar directamente en el FPC utilizando la misma tecnología de escaneo vectorial que el proceso de formación. La única diferencia es que la aplicación de perforación escanea el espejo de escaneo de un microporos a otro. El láser se cierra durante el procesamiento y solo se abre cuando el rayo láser llega a otra posición de perforación. Para que el agujero sea perpendicular a la superficie del sustrato fpc, el haz láser debe irradiarse verticalmente sobre el sustrato de la placa de circuito. Esto se puede lograr utilizando un sistema de lente telecéntrica entre el espejo de escaneo y el sustrato.
Los láseres de CO2 también pueden utilizar la tecnología de máscara conforme para perforar microporos. Cuando se utiliza la tecnología, la superficie de cobre se utiliza como máscara y el agujero se graba primero en ella a través de métodos comunes de impresión y grabado, y luego el rayo láser CO2 se irradia sobre el agujero en la lámina de cobre para eliminar esos materiales dieléctrico expuestos.
El método de atravesar la máscara de proyección con láser excéntrico también se puede utilizar para fabricar microporos. La tecnología requiere mapear imágenes de micro - agujeros o de toda la matriz de micro - agujeros en un sustrato, y luego un haz láser excéntrico irradia la máscara para fabricar la máscara. Mapear la película a la superficie del sustrato para perforar. La calidad del perforación láser de excombatientes es muy buena, pero la desventaja es que la velocidad es lenta y el costo es alto.
Selección láser
Aunque el tipo de láser utilizado para procesar FPC es el mismo que el tipo de láser utilizado para procesar PCB rígidos, las diferencias en el material y el grosor afectarán en gran medida los parámetros y la velocidad de procesamiento. A veces se pueden utilizar láseres excéntricos y láseres de CO2 de gas de excitación transversal (tea), pero estos dos métodos son lentos y costosos de mantenimiento, lo que limita el aumento de la productividad. Por el contrario, debido a la amplia gama de aplicaciones, la velocidad rápida y el bajo costo de los láseres CO2 y UV - dpss, estos dos tipos de láseres se utilizan principalmente para la producción y procesamiento de microporos fpc.
Láser de dióxido de carbono (alternativa automatizada)
Los láseres de CO2 sellados pueden emitir láseres FIR con una longitud de onda de 10,6 micras o 9,4 micras. aunque ambas son fácilmente absorbidas por medios como los sustratos de película de poliimida, los estudios han demostrado que es mucho mejor procesar materiales con una longitud de onda de 9,4 micras. La longitud de onda de 9,4 Lambda M del dieléctrico tiene un mayor coeficiente de absorción y el uso de esta longitud de onda para perforar o cortar materiales es más rápido que el uso de una longitud de onda de 10,6 Lambda m. El láser 9.4 Island 188m no solo tiene ventajas obvias en perforación y corte, sino que también tiene un efecto de corte muy prominente. Por lo tanto, el uso de láseres de longitud de onda más corta puede mejorar la productividad y la calidad de fpc.
Láser UV - DPSS
Tanto el dieléctrico como el cobre pueden absorber fácilmente el láser ultravioleta - DPSS con una longitud de onda de salida de 355 nm. El láser UV - DPSS tiene un punto de luz más pequeño y una potencia de salida más baja que el láser co2. Durante el procesamiento dieléctrico, los láseres UV - DPSS se utilizan generalmente en procesos de tamaño pequeño (menos de 50 micras), por lo que es necesario procesar menos de 50 micras de diámetro en sustratos FPC de alta densidad. Para el microporos, los láseres ultravioleta son ideales. Ahora hay un láser UV - DPSS de alta potencia que puede mejorar la velocidad de procesamiento y perforación del láser UV - dpss.
Los materiales con umbrales de grabado ultravioleta más altos, como el cobre, deben ser tratados con láseres de alta energía y baja tasa de repetición; Por su parte, los materiales de bajo umbral como las películas de poliimida solo pueden ser tratados con láseres de baja energía y alta repetición. La energía y la alta tasa de repetición son para evitar daños a las almohadillas de cobre y aumentar la productividad. Para mejorar la capacidad de producción, la mayoría de los microporos de gran diámetro se procesan en dos pasos: primero se utiliza un láser UV - DPSS para perforar la lámina de cobre y luego se utiliza un láser CO2 para eliminar el dieléctrico expuesto.
