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淺談激光鑽孔在PCB線路闆行業中的應用

發布時間:2018-04-20 熱度:

線路闆廠家生産HDI PCB闆制作流程的鑽孔工序中,有兩種激光技能可用于電路闆激光鑽孔。CO2激光波長在遠紅外線波段内,紫外線激光波長在紫外線波段内。CO2激光廣泛應用在印制線路闆的産業微通孔制作中,需要微通孔直徑大于100μm(Raman,2001)。關于這些大孔徑孔的制作,CO2激光具有很高的生産力,這是由于CO2激光制作大孔所需的沖孔時刻十分短。紫外線激光技能廣泛應用在直徑小于100μm的微孔制作中,随着微縮線路圖的運用,孔徑乃至可小于50μm。紫外線激光技能在制作直徑小于80μm的孔時産量十分高。因而,為了知足日益添加的微孔生産力的需要,很多線路闆廠家現已開始引入雙頭激光鑽孔體系。以下等于當今市場用雙頭激光鑽孔體系的三種首要類型:

1)雙頭紫外線鑽孔體系;

2)雙頭CO2激光鑽孔體系;

3)棍合激光鑽孔體系(CO2和紫外線)。

一切HDI PCB闆制作流程中的此類鑽孔體系都有其自身的優點和缺陷。激光鑽孔體系可以簡略地分紅兩種類型,雙鑽頭單一波長體系和雙鑽頭雙波長體系。不論是哪種類型,都有兩個首要有些影響鑽孔的才能:

1)激光能量/脈沖能量;

2)光束定位體系。

激光脈沖的能量和光束的傳遞功率決議了鑽孔時刻,鑽孔時刻是指激光鑽孔機鑽一個微通孔的時刻,光束定位體系決議了在兩個孔之間移動的速度。這些要素一起決議了激光鑽孔機制作給定需要的微通孔的速度。雙頭紫外線激光體系最适于用在集成電路中小于90μm的鑽孔,一起其縱橫比也很高。
雙頭CO2激光體系運用的是調Q射頻鼓勵CO2激光器。這種體系的首要優點是可重複率高(到達了100kHz)、鑽孔時刻短、操縱面寬,隻需要射很少幾下就可以鑽一個盲孔,可是其鑽孔質量會比較低。

線路闆廠家制作HDI PCB闆進程中,運用最普遍的雙頭激光鑽孔體系是混合激光鑽孔體系,它由一個紫外線激光頭和一個CO2激光頭構成。這種歸納運用的混合激光鑽孔辦法可以便銅和電介質的鑽孔一起進行。即用紫外線鑽銅,天生所需要孔的标準和外形,緊接着用CO2激光鑽無隐瞞的電介質。鑽孔進程是通過鑽2inX2in的塊完結的,此塊叫做域。
CO2激光有效地除掉電介質,乃至對錯平均玻璃增強電介質。但是,單一的CO2激光不能制作小孔(小于75μm)和除掉銅,也有少量破例,那等于它可以除掉通過預先處理的5μm以下的薄銅箔(lustino,2002)。紫外線激光可以制作十分小的孔,且可以除掉一切普通的銅街(3-36μm,1oz,乃至電鍍銅箔)。紫外線激光也可以獨自除掉電介質資料,僅僅速度較慢。并且,關于非平均資料,例如增強玻璃FR-4,作用一般不好。這是由于隻要能量密度進步到必然程度,才可以除掉玻璃,而這樣也會損壞内層的焊盤。由于棍合激光體系包含紫外線激光和CO2激光,因而其在兩個領域内都能到達最好,用紫外線激光可以完結一切的銅箔和小孔,用CO2激光可以疾速地對電介質進行鑽孔。

如今,大多數雙頭激光鑽孔體系中兩個鑽頭之間的距離都是固定的,一起具有步進-重複光束定位技能。步進,重複激光長途調理器自身的優點是域的調理規劃大(到達了(50X50)μm)。缺陷是激光長途調理器有必要在固定的域内步進移動,并且兩個鑽頭之間的距離是固定的。典型的雙頭激光長途調理器兩個鑽頭之間的距離是固定的(大約為150μm)。關于不一樣的面闆标準,固定距離的鑽頭不能像可編程距離的鑽頭那樣以最好配置完結操縱。

如今,雙頭激光鑽孔體系有着各種不一樣規範的功能,既可以合用于小型線路闆廠家,一起也合用于大批量生産的線路闆廠家。

由于陶瓷氧化鋁有很高的介質常數,因而用于制作印制電路闆。但是,由于其易碎、布線和安裝時所需的鑽孔進程用規範東西就很難完結,由于此刻機械壓力有必要減小到最小,這對激光鑽孔卻是一件功德。Rangel等人(1997)證明關于氧化鋁基闆以及覆有金和錨的氧化鋁基闆,可運用調QNd:YAG激光器進行鑽孔。運用短脈沖、低能量、高峰值功率的激光器有助于防止機械壓力對樣本的損壞,可以制作出孔徑小于100μm的優質通孔。

如今有些規劃大的線路闆廠現已引進了激光鑽機,關于機械孔徑小于0.1MM的,隻能用激光鑽機完結了。2014年,贛州華川電路新進了兩台日本三菱的激光鑽機,2015年,更是新增了4台第四代先進三菱激光鑽機,總共有6台激光鑽機。以滿足HDI PCB,FPC及其他精細線路闆的需要。


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