PCB Teknik - HDI PCB devre tahtasının laser teknolojisi

Mikro-elektronik teknolojinin hızlı gelişmesi ile, büyük ölçek ve ultra-büyük ölçek integral devrelerin geniş uygulaması ve mikro-birleşme teknolojisinin gelişmesi, HDI PCB devre tahtası üretimi düzenlenmiş ve çok funksyonal yönüne doğru geliyor ve PCB devre tahtası grafik kabloları kısa uzay ile ince ve mikro-porous. İşlemde kullanılan mekanik sürükleme teknolojisi artık ihtiyaçları yerine getirmez ve yeni mikro delik işleme metodu, yani lazer sürükleme teknolojisi geliştirdi.

HDI PCB için Laser Hole Formasyonun Prensipi

Laser, enerji arttırmak için dışarıdaki stimül tarafından stimüle edilen güçlü bir ışık ışığıdır. İçinde kırmızı ve görünür ışığın termal enerji ve ultraviolet ışığın optik enerji vardır. Bu tür ışık çalışma parçasının yüzeyine çarptığında üç fenomen oluyor: reflection, absorption and penetration.

Başka bir optik parçasının üzerinde bir laser noktasını vurarak, birçok şekilde oluşturma tarzı var ve ışık noktası ile üç tepki var.

Laser sürücüsünün ana fonksiyonu işlemek için altyapı maddelerini çabuk kaldırmak. Aslında fototermal aktivasyon ve fotokemik aktivasyon veya böyle denilen heyecanlardan bağlı.

1. Fotoğraf etkinliği: Yüksek enerji lazer ışığını absorber ve çok kısa bir sürede eritmek ve erilmek için ısınmış bir materyal tarafından oluşturulmuş deliklerin prensipi. Yüksek enerjinin eylemi altında, bu süreç tarafından oluşturduğu por duvarındaki siyah kırmızı kalıntılar porizasyondan önce temizlenmeli.

2. Fotokimyasal etkinleşme: ultraviolet bölgesindeki yüksek foton enerjisini 2eV elektron voltlarından fazla gösteriyor. 400 nanometreden fazla lazer dalga uzunluğu olan yüksek enerji fotonlarının sonucu. Bu yüksek enerji fotonu organik materyallerin uzun moleküller zincirini yok edir ve küçük parçacıklar haline gelir, fakat enerjisi orijinal moleküllerden daha büyük ve ondan kaçmak zorunda kalacak, bu yüzden substrat materyali hızlı kaldırılır ve mikro porlar dışarıdaki çiftliğin altında oluşturulacak.

Bu tür süreç kaynağı içmiyor ve karbonizasyon olmayacak. Bu yüzden, ön poroziya temizlemesi çok basit.

Bunlar laser pore formasyonunun temel prensipleri. Şu anda en sık kullanılan iki laser sürüşme metodu var: basılı devre tahtalarındaki deliklerde kullanılan lazer, genellikle RF heyecanlandırılmış CO2 gaz laseri ve UV solid-state Nd:YAG lazerlerinden oluşur.

3. Temel tabağın absorbasyonu hakkında: Laser başarısız hızı temel maddelerin absorbasyonuyla doğrudan bir ilişkisi var. Bastırılmış devre tahtası bakra yağmuru, cam elbisesi ve resin kombinasyonudur. Bu üç maddelerin absorbasyonu dalga uzunluğuna göre değiştirir, fakat bakır yağmur ve cam elbisesi ultraviolet ışığında 0,3m. μ Aşağıdaki bölgelerde daha yüksek absorbsyon oranı vardır, ama görünür ışık ve IR girdikten sonra kesinlikle düşürüyorlar. Organik resin materyalleri üç spektral bölümünde oldukça yüksek absorbsyon oranı tutuyor. Bu resin materyallerinin özelliği ve laser sürücü teknolojinin popülerliğinin temeli.

CO2 Laser Hole Formasyonu için farklı HDI PCB İşlemleri

CO2 laser sürüşü, direkt sürüşü ve maske sürüşü için iki ana sürüşüm yöntemi var. Böylece denilen doğru delik oluşturma teknolojisi, aygıtın ana kontrol sistemi üzerinden, basılı devre masasındaki delik gibi aynı diametre kadar lazer ışığı diametrini modul etmek ve bakır yağması olmadan diyelektrik yüzeyindeki deliğini doğrudan işlemek. Kaplama maskesi süreci, basılı masanın yüzeyini özel bir maske ile kaplamak ve alışkanlı süreç ile çıkarmak/geliştirmek/etkilemek üzere çukur yüzeyinden bakır yağmuru kaldırmak. Bu delikler, çıkarılan dielektrik katı resini kaldırmak için daha büyük bir laser ışığıyla yayılır. Bunlar ayrı olarak tanımlanır:

1. Bronz pencere açma yöntemi:

İlk olarak iç panelde RCC kaplı resin bakır yağmuru basın. Bir pencere fotokemistri tarafından yapılır, sonra resin onu a çığa çıkarmak için etkiliyor, sonra pencerenin içindeki substrat maddeleri mikro kör delik oluşturmak için laser tarafından etkiliyor:

Ateş geliştirildiğinde, iki grup galvanometr tipi mikro yansıtıcı tarayıcıya ulaşmak için, bir keresinde pozitif F θ ¸ Lens ile vertikal bir şekilde ayarlanmış. Tüp bölgesi heyecan verici kontrat yapılabileceği yere ulaştı ve mikro kör delikler birbirine yakılır.

Bir keresinde bir elektron hızlı ışık tarafından bir in ç kare küvetli bölgesinde yerleştirildiğinde, 0,15 mm kör delik üç atışla vurulabilir. İlk silahın puls genişliği yaklaşık 15 I¼ S'dir. Bu da delik oluşturulması için enerji sağlıyor. Sonra silah delik duvarının dibindeki kalanını temizlemek ve deliğini düzeltmek için kullanılabilir.

SEM karşılaştırma bölümü ve 45 derece tam görüntü 0,15mm mikro kör deliğinin iyi laser enerji kontrolü ile. Bu pencere a çma süreci destek plate olarak kullanılır. Büyük tipler yapılması ya da ikinci sırada kör deliklere çok sık ihtiyaç duyulmadığında, onların düzeltmesi zor.

2. Pencere işleme yöntemi açılıyor:

Eski süreç tarafından oluşturduğu delik elması açık bakır penceresinin aynısıdır. Operasyonda küçük bir hata açık pencerenin pozisyonunu değiştirebilir ve temel paletin merkezinde kör delik pozisyonunun yanlış olmasına sebep olabilir. Bakar penceresinin dönüşü matris materyalinin genişletilmesi ve görüntü aktarması için kullanılan negatif kırıklığına neden olabilir. Büyük bakır penceresini açma süreci, bakır penceresinin elmasını temel patlamasından 0,05mm kadar büyütmek. Genelde deliğin büyüklüğü deliğin büyüklüğüne göre belirlenir. Döşeğin 0,15 mm olduğunda, temel paletin elmesi 0,25mm yaklaşık olmalı ve büyük pencerenin elmesi 0,30 mm olmalı. Sonra lazer sürücüğü temel paletinin mikro kör deliğine doğrultmak için yapılabilir. Ana özelliği, seçmek için büyük bir özgürlük derecesi vardır. Lazer deliklerini sürerken, delikler yapabilmek için iç tabak paletinin program ını bastırmayı seçebilirsiniz. Bu, ön penceredeki lazer noktasını göstermesine engel eden bakır penceresinin aynı diametri tarafından sebep olan yanlışlıklardan kaçırır ve birçok tamamlanmamış yarı delik veya kalan deliklerin büyük bir toprakta parçalanmasını sağlar.

3. HDI PCB Resin Suratı üzerinde Direkt Pore Forming Process

HDI PCB laser kullanarak deliklere dalmak için birkaç tür laser sürüşme metodları var:

A. Temel tabak iç kattaki resin kaplı bakra yağmurla kaplanmış, sonra da bakra yağmurunu kapatıp, CO2 laseri boş resin yüzeyindeki delikler oluşturmak için kullanılabilir, sonra delikler patlama sürecine göre daha fazla tedavi edilebilir.

B. Temel tabak, FR-4 yarısı tedavi edilmiş çarşaf ve bakır yağmur yerine resin kaplı bakır yağmuru kullanarak benzeri bir süreç.

C. Fotosensitiv resin ile sonra bakra folisinin laminasyonu için süreç.

D. Kuru film tarafından dielektrik katı ve bakır yağ basması süreci olarak yapıldı.

E. Bakar yağmurla diğer tür sıcak filmleri kaplama süreci.

4. Ultra-ince bakra folisinin direk etkisi

İçindeki çekirdek tabağının her iki tarafına basıldığından sonra, 17 m'in bakra yağmur kalınlığı "yarı etkileme" metodu ile 5mikrona düşürülebilir, sonra siyah oksidasyonla tedavi edilir, delikler CO2 laserle oluşturulabilir.

Basit prensip, oksidizli siyah yüzeyin ışığı şiddetli sarılması, böylece süper ince bakır yağması ve resin yüzeyi CO2 laserinin ışığı enerjisini arttırmak üzere direkt tarafından yayılabilir. Ancak en zor olan şey "yarım etkin metodun" eşit kalın bakra katlarını elde edebileceğini emin etmek, bu yüzden özel dikkat fabrikalarına vermelidir. Tabii ki, bakra destekleyen gözyaşlı materyal UTC. Bakar yağmuru, yaklaşık 5'lik bir kitabına benziyor.

Bu tabak işleme türüne göre, bu süreç içinde şu anda temel aspektler kabul edilir:

Bu, genellikle materyal teminatçılar için sert kalite ve teknik kriterleri ayarlar ki, dielektrik katının kalınlığın farklığının 510 μ M ile M'dir. Çünkü sadece resin kaplı bakra folisinin dielektrik kalınlığının eşitliğini garanti edebilir, geçtiğin doğruluğu ve deliğin altındaki temizliği aynı lazer enerjiyle garanti edilebilir. Aynı zamanda, sonraki operasyondaki süreci topraklarını kaldırmak için en iyi süreci şartlarını kabul etmek gerekiyor. Lazer sürüşünden sonra kör deliğinin altından temiz ve kalan olmasını sağlamak için. Kör delik elektriksiz patlama ve elektroplatma kalitesine iyi bir etkisi var.

Nd:YAG Laser Drilling HDI PCB Process

YAG neodymium ve yttrium aluminium garnet. UV laseri birlikte iki güçlü kristal tarafından yayılmış. Son zamanlarda, en sık kullanılan bir diod pulsu ile heyecanlı lazer ışınları su soğulmadan etkili bir lazer mühürleme sistemi yapmak için kullanılabilir. Bu lazerin üçüncü harmonik dalga uzunluğu 355 nanometredir. Dördüncü harmonik dalga uzunluğu 266 nanometredir. Dalga uzunluğu optik bir kristal tarafından modüle edilir.

Bu tür lazer sürüşünün en büyük özelliği ultraviolet UV. Spektrum bölgesi, bakra buğulları ve cam fibreleri, bakra çarpılmış laminatlardan oluşan küçük ışık noktalarının enerjisiyle ultraviolet bölgesinde güçlü süpürüyorlar, bakra buğullarından, cam kıyafetlerinden ve direkten deliklerden geçebilirler. Çünkü yukarıdaki türün lazer ısısı küçük, CO2 lazer sürüşünden sonra soñraki delik duvarı operasyonlarının iyi bir yüzeyi sağlamaz.

Nd:YAG laser teknolojisi logosu kör delikleri işliyor ve çeşitli maddeler üzerinde delikleri geçiyor. Poliimit bakra çarptığı deliklerden dolaşır, en az 25 mikronun diametriyle laminat. Bu maliyetin analizinden en ekonomik alan 25 125 mikrondur. Sürme hızı 10000 delik/min. Direkt lazer yumruklaması 50 mikronun maksimum bir a çısıyla kullanılabilir. Oluşturulmuş deliğin iç yüzeyi karbonizasyondan temiz ve elektrotek için kolay. Ayrıca PTFE bakra deliklerinden dolaşır, en az 25 mikronun diametri ve en ekonomik diametri 25125 mikronun ile laminat laminatı ile. Sürme hızı 4500 delik/min. Pencere ön ayarlama gerek yok. Döşekler temiz ve özel işleme şartları gerekmiyor. Döşek işleme gibi diğer materyaller var. Belirli işlemde bu süreçler kullanılabilir: 1. İki tür lazer sürücüsünün hızına göre birleştirilmiş işlem kabul edilir.

Temel operasyon yöntemi, önce delik pozisyonunun yüzeyinde bakra yağmuru etkinleştirmek için YAG'den daha hızlı olan CO2 lazerlerini kullanmak, çukur oluşturmak için direkten resin etkinleştirmek için.

Aslında HDI PCB üretimi için kalite problemler

Laser sürecinde, tamamen tanımlamaya hazır olmayan bir çok kalite problemi var. Sadece en yaygın kalite sorunları ortak referans için gösterilir.

A. A çık pencere yönteminde CO_2 laser sürücü pozisyonu ve alt hedef pozisyonu arasındaki yanlış yerleştirme

HDI PCB lazer sürüşünde, ışık pozisyonu sistemi açık oluşturulması için çok önemli. Ateş pozisyonu sistemi tam olarak pozisyon için kullanılmasına rağmen, delik şeklindeki alevler genelde diğer faktörler yüzünden üretilir. Üretim sürecinde çıkan kalite sorunları böyle analiz edilir:

1. İçindeki çekirdek tabakası için negatif oluştur ve kablo grafikleri ve resin kaplı bakır folisi ile RCC. Yüksek eklendikten sonra pencere açılması için negatif, çünkü ikisi de yükseklik ve sıcaklık yüzünden büyüklüğün artması ve azaltması için potansiyel faktörlerdir.

2. Temel maddelerin büyüklüğü yükseliyor ya da düşüyor, çünkü çekirdek tabağın traversel bağlama tabağının örneklerini oluşturmak için kullanıldığında, ve resin kaplı bakar yağmurun RCC yüksek sıcaklığında basılıyor. Yüksekler eklendikten sonra, iç ve dışarıdaki bodrumdaki materyallerin boyutlu genişleme ve çarpma faktörleri var.

3. Etkilenmiş bakır penceresinin ölçüsü ve pozisyonu de hatalar yaratacak.

4. Lazerin kendi ışık noktasından ve yüzeyin değiştirmesinden sebep olan hata.

5. İkinci sıradaki kör deliklerin düzenlenmesi daha zordur ve pozisyon hatalarını kolayca sağlayabilir.

Üstündeki sebeplere göre, üretimde alınan ve gerçek operasyon deneyimine göre, kabul edilen ana teknolojik stratejiler böyle:

1. Tip düzenleme boyutunu azaltmak için, çoğu HDI PCB üreticileri çoklu katı düzenleme için 450 kullanır * 600 veya 525 * 600mm. Fakat, 0,10 mm tel genişliği ve 0,15 mm kör delik diametri için en iyi düzenleme boyutu 350. 450 mm. Yukarı sınır.

2. Laser diametrini arttır: amacı bakra penceresinden örtülü alanı arttırmak. Özel yöntem "ışık diametri = delik diametri + 90~100" μ M. Enerji yoğunluğu düşük olduğunda sorunu çözmek için bir ya da iki tane daha ateş edin.

3. Büyük bir bakra penceresini a çmanın sürecini alın: şu and a sadece bakra penceresinin büyüklüğü artırır ve apertur değişmiyor. Bu yüzden lazer deliklerin elmesi artık pencerenin pozisyonu tarafından tamamen kararlanmıyor, böylece delik pozisyonu temel hedefinin yerine doğrudan temel tabakta dayanabilir.

4. Fotohemistri görüntülerinden pencere açma yöntemini değiştirmek ve YAG lazeri etkilemek: ilk defa çekirdek tabağının temel deliğine göre pencereyi açmak için YAG lazer ışık noktalarını kullanarak, sonra pencere pozisyonunda deliğini yakmak için CO2 lazeri kullanarak, görüntülerin sebebi olan hatayı çözmek için.

5. İkinci sıradaki mikro kör delik yöntemi oluşturmak için iki katı: iki tarafta de resin baker foliyle kaplanmıştır. Bundan sonra, RCC bir kez daha toplanılacak ve ikinci sıradaki kör delik oluşturulacaksa ikinci sıradaki kör delik toplanılacak. "İki" kör delik düzenlemesi durumunda, delikler "bir-birine hedef vererek oluşturulmalı". Bilge tabağının orijinal hedefi yeniden kullanılamaz. Yani "birini deliklere toplayınca, tahta kenarları da hedef yapacak. Bu nedenle "Ji 2" RCC'yi bastıktan sonra, Ji 2'nin dört mekanik günlük delikleri "Ji 1" ile hedef almak için X-ray makinesinden sürülebilir ve delikler çizgi. Bu yöntem "Ji 2" ile mümkün olduğunca "Ji 1" ayarlayabilir.

B. Yanlış geçiş

Birçok üretim tecrübelerine dayanarak, en önemli temel maddelerin oluşturduğu kalite sorunlarına dayanarak, en kalite sorun şu ki, resin kaplı bakar yağmuru bastıktan sonra dielektrik katının kalıntısı kesinlikle farklı olacak. Aynı delik deliklerinin enerjisiyle, dielektrik katının en ince kısmı sadece daha fazla enerji taşıyacak, daha fazla enerji de etkileyecek. Böylece delik duvarı dışarıdaki genişletici bir keketle dövülüyor. Bu çok katı katları arasındaki elektrik bağlantısının kalitesine önemli etkisi olacak.

Yanlış pore boyutu yüzünden, yüksek yoğunlukta çoklu katı basılı devre tahtasının (MLPCB) bağlantısının güveniliği bir dizi teknik sorunları oluşturacak.

Bu yüzden sorunu kontrol etmek ve çözmek için süreç önlemleri kabul edilmeli. Bu işlemler genellikle kullanılır:

1. Düzelektrik katmanın kalınlığını sıkı kontrol eder. Sırtın kaplı baker yağmuru ve laminatlı baker yağmuru 510 μ M ile M arasında.

2. Lazerin enerji yoğunluğunu ve pulsuz silahların sayısını değiştir. Toplu üretim koşulları test metodları ile bulunabilir.

3.Döşeğin dibinin altındaki çatlak ve deliğin duvarındaki kırık çatlak doğru şekilde kaldırılmaz.

Bu tür HDI PCB kalitesi sorunları en az yanlış kontrol yüzünden olabilir. Özellikle büyük tabakta porous tipi olan laminatlar için kalite sorunları olmadan %100 kalitesini garanti etmek imkansız. Çünkü işlemli büyük stensilin mikro kör deliklerin sayısı çok büyük ve yaklaşık 60-90.000 delik ortalaması. Medya katının kalınlığını değiştirir, aynı enerji ile lazer sürüşünde kalan kalınlığın kalınlığını da temel üzerinde kullanılır. Tüm kalanların boğulma topraklarından sonra temiz olmasını sağlamak mümkün değil. Ayrıca, kötü denetim metodları sık sık HDI PCB bakır platformu ve a şağı patlama ve delik duvarı arasındaki bağlantı sonuçlarına sebep olur.