Технология PCB - ПХД процесс поверхностного распыления олова

В производстве PCB есть две лазерные технологии, которые могут быть использованы для лазерного бурения. Длина волны лазера CO2 находится в дальнем инфракрасном диапазоне, а длина волны ультрафиолетового лазера - в ультрафиолетовом диапазоне. Лазеры на основе CO2 широко используются для производства промышленных микроотверстий в печатных платах, которые требуют диаметра более 100 мкм (Raman, 2001). Для производства этих отверстий с большой апертурой лазеры CO2 имеют высокую производительность, поскольку время штамповки, необходимое для изготовления лазеров с большой апертурой, очень короткое. Ультрафиолетовая лазерная технология широко используется для производства микроотверстий диаметром менее 100 мкм. Используя микросхемы, апертура может быть даже меньше 50 мкм. Ультрафиолетовая лазерная технология обеспечивает очень высокую производительность при изготовлении отверстий диаметром менее 80 э. Поэтому, чтобы удовлетворить растущий спрос на производительность микроотверстий, многие производители начали внедрять двухголовые лазерные буровые системы. Вот три основных типа лазерных буровых систем, используемых на рынке:

1) Двухголовная ультрафиолетовая буровая система;

2) Двухголовная лазерная буровая система CO2;

3) Стержневые лазерные буровые системы (диоксид углерода и ультрафиолетовые лучи).

Все эти типы буровых систем имеют свои преимущества и недостатки. Лазерные буровые системы можно просто разделить на два типа: двухбитную одноволновую систему и двухбитную двухволновую систему. Независимо от типа, есть две основные части, которые влияют на мощность бурения:

1) Лазерная энергия / импульсная энергия;

2) Система позиционирования луча.

Энергия лазерного импульса и эффективность передачи луча определяют время бурения. Время бурения - это время, когда лазерная буровая установка бурит крошечное сквозное отверстие, и система позиционирования луча определяет скорость движения между двумя отверстиями. В совокупности эти факторы определяют скорость лазерной буровой установки для изготовления микропропускающих отверстий, необходимых для данного требования. Двухголовые ультрафиолетовые лазерные системы лучше всего подходят для бурения отверстий менее 90° м в интегральных схемах, а их соотношение сторон также велико.

Двухголовая лазерная система CO2 использует Q - переключатель RF для возбуждения лазера CO2. Основными преимуществами системы являются высокая повторяемость (до 100 кГц), короткое время бурения и ширина рабочей поверхности. Для сверления слепого отверстия требуется всего несколько раз, но качество бурения относительно низкое.

Наиболее часто используемой двухголовой лазерной буровой системой является гибридная лазерная буровая система, состоящая из ультрафиолетовой лазерной головки и лазерной головки CO2. Этот комбинированный метод лазерного бурения может способствовать одновременному бурению меди и диэлектрика. Другими словами, медь сверляется ультрафиолетовым светом, чтобы получить требуемый размер и форму отверстия, а затем сверлить незакрытый диэлектрик с помощью лазера CO2. Процесс бурения осуществляется путем бурения 2 - дюймового X2 - дюймового блока, известного как домен.

Лазеры CO2 могут эффективно удалять диэлектрики, даже гетерогенные, усиленные стеклом диэлектрики. Однако один CO2 - лазер не может сделать небольшие отверстия (менее 75 э.) и удалить медь. Есть также некоторые исключения, что он может удалить предварительно обработанную медную фольгу менее 5 ° m (Lustino, 2002). Ультрафиолетовый лазер может создавать очень маленькие отверстия и удалять все обычные медные улицы (3 - 36 островков, 1oz и даже гальванизированную медную фольгу). Ультрафиолетовые лазеры также могут самостоятельно удалять диэлектрические материалы, но медленнее. Кроме того, для неоднородных материалов, таких как усиленное стекло FR - 4, эффект обычно не очень хороший. Это связано с тем, что стекло может быть удалено только тогда, когда плотность энергии увеличивается до определенного уровня, что также может повредить внутреннюю подушку. Поскольку стержневая лазерная система включает ультрафиолетовые лазеры и лазеры CO2, она может достичь наилучших результатов в обеих областях. Ультрафиолетовые лазеры могут выполнять все медные фольги и отверстия, а лазеры CO2 могут быстро сверлить диэлектрик. Дырка

В настоящее время существует фиксированное расстояние между двумя долотами большинства двухголовых лазерных буровых систем, которые также имеют технологию шагового и повторяющегося позиционирования луча. Преимущество самого лазерного пульта дистанционного управления с поэтапным повторением заключается в большом диапазоне регуляции домена (до (50 x 50) островной четверти m). Недостатком является то, что лазерный дистанционный регулятор должен постепенно перемещаться в фиксированном поле, а расстояние между двумя долотами фиксировано. Расстояние между двумя долотами типичного двухголового лазерного пульта дистанционного управления фиксировано (около 150 э.). Для разных размеров панелей буровые установки с фиксированным расстоянием не могут работать в оптимальной конфигурации, как программируемые винтовые буровые установки.

Сегодня двухголовые лазерные буровые системы имеют различные характеристики и могут использоваться как для небольших производителей ПХБ, так и для производителей печатных плат массового производства.

Поскольку керамический оксид алюминия имеет высокую диэлектрическую константу, он используется для изготовления печатных плат. Однако из - за его уязвимости процесс бурения, необходимый для проводки и сборки, трудно выполнить с помощью стандартных инструментов, поскольку механическое давление должно быть сведено к минимуму в это время, что хорошо для лазерного бурения. Rangel et al. (1997) продемонстрировали, что лазеры QNd: YAG могут использоваться для бурения скважин на основе оксида алюминия и на основе оксида алюминия с золотом и якорями. Использование лазеров с короткими импульсами, низкой энергией и высокой пиковой мощностью помогает избежать повреждения образца механическим давлением и может создавать высококачественные сквозные отверстия диаметром менее 100 мкм.