PCB技術 - プリント基板PCBハイブリッドレーザ穴あけプロセス

インプリント基板PCB生産,レーザ穴あけに使用できる2つのレーザ技術がある. CO 2レーザの波長は遠赤外域にある, 紫外線レーザーの波長は紫外線にある. CO 2レーザはプリント回路基板業界でのマイクロビアの製造に広く使われている, また、マイクロビアの直径は100μm（Raman，2001）より大きいことが要求される. これらの大きな開口孔の製造のために, CO 2レーザは生産性が高い, CO 2レーザーが大きな穴を作るのに必要なパンチング時間が非常に短いので. 紫外線レーザー技術は直径100 cm. ミニチュア回路図の使用, 開口部は50 cm／m未満であってもよい. 紫外線レーザー技術は、直径が80. したがって, マイクロホール生産性の増加する需要を満たすために, 多くの製造業者は二重ヘッドレーザ穴あけシステムを導入し始めた. 以下に使用されるデュアルヘッドレーザ穴あけシステムの3つの主要なタイプは以下の通りであるPCB市場現在

1）ダブルヘッド紫外線掘削システム；

2）ダブルヘッドCO 2レーザ穴あけシステム

3）スティックレーザ穴あけシステム（co2，uv）。

すべてのこれらのタイプの掘削システムは、独自の利点と欠点があります。レーザ穴あけシステムは、2つのタイプ（二重ビット単一波長系および二重ビット二波長系）に単に分割されることができる。タイプに関わらず、ドリル能力に影響する2つの主要な部分があります。

1）レーザエネルギー／パルスエネルギー；

2）ビーム位置決めシステム。

レーザパルスのエネルギーとビームの透過効率は穴あけ時間を決定する。穴あけ時間は、レーザ穿孔機がマイクロ貫通穴をドリル加工するための時間を指し、ビーム位置決めシステムは、2つの孔間の移動速度を決定する。これらの要因は、所定の要件によって必要とされるマイクロビアを作るためにレーザ穿孔機の速度を決定する。デュアルヘッドuvレーザシステムは集積回路の90 . 1／4／m以下の穴あけ加工に最適であり，そのアスペクト比も非常に高い。

デュアルヘッドCO 2レーザシステムはQスイッチRF励起CO 2レーザを使用するこのシステムの主な利点は，高い反復性（最高100 khz），短い穴あけ時間，および広い動作面である。ブラインドホールを掘削するには数ショットしかかかりませんが、その掘削品質は比較的低いでしょう。

最も一般的に使用されるデュアルヘッドレーザ穴あけシステムは，紫外レーザヘッドとco 2レーザヘッドから成るハイブリッドレーザ穴あけシステムである。この網羅的に使用されるハイブリッドレーザ穴あけ法は、銅と誘電体の同時穴あけを容易にすることができる。すなわち、銅を紫外線でドリルして必要な穴の大きさや形状を求め、CO 2レーザを用いて、未被覆の誘電体をドリル加工する。ドリル加工は2 in x 2 inブロックを掘削することによって行われ、このブロックはドメインと呼ばれる。

co 2レーザは，不均一なガラス強化誘電体でも誘電体を効果的に除去する。しかし、単一のCO 2レーザーは、小さな穴（75 mgの1 / 4未満）を作ることができなくて、銅を除去することができません。いくつかの例外がある。すなわち、5×1／4 m（Lustino、2002）以下の前処理された薄い銅箔を除去することができる。紫外レーザは非常に小さい穴を作ることができて、すべての一般的な銅通り（3 - 36×1 / 4、1 ozと電気メッキされた銅箔さえ）を取り除くことができます。紫外レーザはまた、誘電体材料のみを除去することができるが、より遅い速度でも可能である。さらに、強化ガラスFR−4のような不均一な材料に対しては、効果は通常良くない。これは、エネルギー密度があるレベルまで増加した場合にのみガラスを除去することができ、内部パッドを損傷させるためである。スティックレーザ系は紫外レーザとco 2レーザを含んでいるので，両方の分野でベストを達成できる。紫外レーザはすべての銅箔と小さな穴を完成させ，co 2レーザはすぐに誘電体をドリル加工できる。ホール.プログラム可能な穿孔距離を有するデュアルヘッドレーザ穴あけシステムの構造を示す。2つのドリルビット間の距離は、最大のレーザ穴あけ能力を保証するコンポーネントのレイアウトに従って調整することができる。

現在、ほとんどの二重ヘッドレーザ穴あけシステムは、2つのドリルビット間の固定距離を有し、また、それらは、ステップアンドリピートビーム位置決め技術を有する。ステップバイステップおよびリピートレーザリモートコントローラ自体の利点は、ドメインの調整範囲が大きい（最大50 x 50×1／m）ということである。不利な点は、レーザーリモートレギュレータが固定ドメインで段階的に動かなければならないということである。そして、2つのドリルビット間の距離は固定される。典型的な二重ヘッドレーザリモートコントローラの2つのドリルビット間の距離は固定（約150×1／4 m）である。異なるパネルサイズのために、固定された距離ドリルは、プログラム可能なピッチドリルのような最高の構成で動くことができません。

現代, デュアルヘッドレーザ穴あけシステムは種々の仕様の様々な性能を有する, これは小さな印刷に適用できます PCBメーカー 大容量プリント基板メーカー.

セラミックアルミナは高誘電率であるため、プリント配線板の製造に使用される。しかし、その脆弱性のため、配線加工や組立に必要な穴あけ加工は、機械的な圧力を最小にする必要があり、標準的な工具では完成し難い。rangelら（1997）は，アルミナ基板とアルミナ基板を被覆したアルミナ基板に対して,レーザを穴あけに使用できることを示した。短パルス，低エネルギー，高ピークパワーレーザの使用は，機械的圧力による試料への損傷を回避するのに役立ち，直径100 1／4 m／m以下の高品質スルーホールを生成することができる。