Технология PCB - технология бурения и ультрафиолетового излучения печатных плат

В настоящее время существует четыре типа лазеров, используемых для изготовления микровыступов печатных плат: CO2-лазеры, YAG-лазеры, эксимерный лазер и лазер на парах меди. CO2-лазеры обычно используются для получения отверстий размером около 75μm, но из-за отражения луча от медной поверхности они подходят только для удаления диэлектрика. Углекислотные лазеры очень чистые, дешевые и не требуют обслуживания. Эксимерные лазеры - лучший выбор для получения высококачественных отверстий малого диаметра с типичным значением апертуры менее 10μm. Эти типы лучше всего подходят для изготовления колодцев решеток высокой плотности на основе поликарбоната в устройствах microBGA. Разработка лазеров на парах меди пока находится на ранней стадии, но они все еще имеют преимущества, когда требуется высокий выход продукции. Лазер на парах меди позволяет удалять диэлектрик и медь, но он принесет серьезные проблемы в процессе производства, Он позволяет производить продукцию только в замкнутом пространстве с помощью воздушного потока.

Наиболее распространенным лазером, используемым в производстве печатных плат, является Q ND: YAG-лазер с длиной волны 355 нм в ультрафиолетовом диапазоне. Эта длина волны позволяет расплавить большинство металлов (Gu, Ni, Au, Ag) при сверлении отверстий в печатных платах, причем степень поглощения превышает 50% (Meier and Schmidt, 2002), также могут быть расплавлены органические материалы. Энергия фотонов ультрафиолетового лазера может достигать 3,5-7,электронов, что позволяет разрушать химические связи в процессе плавления, причем часть из них осуществляется за счет фотохимического эффекта ультрафиолетового лазера, а часть - за счет фототермического воздействия. Эти функции делают ультрафиолетовые лазеры промышленными приложениями PCB.

Лазерная система YAG имеет лазерный источник, обеспечивающий плотность энергии (скорость потока) более 4 Дж/сантиметр, это необходимо для циркуляции меди на поверхности микроотверстий. Плотность энергии, необходимая для процесса плавления органических материалов, составляет всего около 100 мДж/см 2, таких как эпоксидные смолы и поликарбонаты. Чтобы точно работать в таком широком диапазоне спектра, необходимо очень точно и аккуратно управлять энергией лазера. Процесс микропроходки скважины требует двух шагов. Первый шаг - открытие медной фольги лазером с высокой плотностью энергии, а второй шаг - удаление диэлектрика лазером с низкой плотностью энергии.

когда длина волны лазера составляет 355nm, его типичный диаметр пятна составляет около 20, при этом четверть м. когда время импульса меньше 140ns, частота лазера между 10 - 50khz, тогда материал не производит тепла.

система сканирования / отражения управляется компьютером, чтобы локализовать лазерный луч и сфокусировать его с помощью линзы дальнего радиуса действия, с тем чтобы сверлить его с точностью углов. процесс сканирования генерирует векторный рисунок с помощью программного обеспечения для компенсации материалов и проектных отклонений. область сканирования 55 x55 мм. система совместима с программным обеспечением CAM и поддерживает все общие форматы данных.

лазерная система была предложена германской компанией Mis LPKF. его механическое проектирование фундамента из твердого гранита с точностью полировки поверхности не менее 3 бит четверть м. точность позиционирования контролируется стеклянной линейкой, которая обеспечивает повторяемость в диапазоне ± 1 ± 1 × 1 × 1 × 1 м. После настройки программа генерирует ряд корректирующих данных, которые могут охватывать всю область сканирования. коррекция шкалы дрейфа занимает около 1 минуты. любые изменения на базовой доске, например отклонение от исходного положения, могут быть обнаружены камеры CCD с высоким разрешением и компенсированы с помощью программного управления.

Система очень удобна для изготовления прототипов, поскольку ее можно сверлить и конфигурировать, можно использовать от гибкой до жесткой печатной платы, металлополимер, реостатный флюс, защитный слой, диэлектрик, марку. Раман и др. Представление современных твердотельных ультрафиолетовых лазерных систем и их применение в производстве микропористых соединений высокой плотности.

Ланге и Воллрат рассказали о различных областях применения ультрафиолетовых лазерных систем (micro line drilling 600) для сверления, формовки и резки. Эта система может сверлить отверстия и микроотверстия, диаметр отверстия в медном слое уменьшается до 30 килобайт на четверть метра, и ее можно использовать за один шаг для работы с конкретным основанием.Система также может производить внешние проводники для печатных плат с минимальной шириной 20 × четверть метра, производительность которых значительно превосходит фотохимию.Система может производить до 250 сверл и может принимать все стандартные входные данные, такие как Gerber и HPGPL.Ее рабочая область составляет 640 мм x 560 мм (25,2 дюйма x 22 дюйма), максимальная высота материала.