1 Cymhwyso pelydr laser

Y dwysedd uchel Bwrdd PCB yn strwythur aml-haen, sydd wedi’i wahanu gan resin ynysu wedi’i gymysgu â deunyddiau ffibr gwydr, a mewnosodir haen dargludol o ffoil copr rhyngddynt. Yna caiff ei lamineiddio a’i fondio. Mae Ffigur 1 yn dangos rhan o fwrdd 4 haen. Egwyddor prosesu laser yw defnyddio trawstiau laser i ganolbwyntio ar wyneb y PCB i doddi ac anweddu’r deunydd ar unwaith i ffurfio tyllau bach. Gan fod copr a resin yn ddau ddeunydd gwahanol, mae tymheredd toddi ffoil copr yn 1084 ° C, tra bod tymheredd toddi resin inswleiddio yn ddim ond 200-300 ° C. Felly, mae angen dewis a rheoli paramedrau fel tonfedd trawst, modd, diamedr a phwls yn rhesymol pan gymhwysir drilio laser.

1.1 Dylanwad tonfedd trawst a’r modd ar brosesu

Beth yw cymwysiadau prosesu laser mewn gweithgynhyrchu PCB dwysedd uchel

Ffigur 1 Golygfa drawsdoriadol o PCB 4-haen

Gellir gweld o Ffigur 1 mai’r laser yw’r cyntaf i brosesu’r ffoil copr wrth dyllu, ac mae cyfradd amsugno’r copr i’r laser yn cynyddu gyda chynnydd y donfedd. Mae cyfradd amsugno laser YAG / UV o 351 i 355 m mor uchel â 70%. Gellir defnyddio laser YAG / UV neu ddull mwgwd cydffurfiol i dyllu byrddau printiedig cyffredin. Er mwyn cynyddu integreiddiad PCB dwysedd uchel, dim ond 18μm yw pob haen o ffoil copr, ac mae gan y swbstrad resin o dan y ffoil gopr gyfradd amsugno uchel o laser carbon deuocsid (tua 82%), sy’n darparu amodau ar gyfer y cais. tyllu laser carbon deuocsid. Oherwydd bod cyfradd trosi ffotodrydanol ac effeithlonrwydd prosesu laser carbon deuocsid yn llawer uwch na chyfradd laser YAG / UV, cyn belled â bod digon o egni trawst a bod y ffoil copr yn cael ei brosesu i gynyddu ei gyfradd amsugno o’r laser, y laser carbon deuocsid. gellir ei ddefnyddio i agor y PCB yn uniongyrchol.

Mae modd modd traws y trawst laser yn cael dylanwad mawr ar ongl dargyfeiriol ac allbwn ynni’r laser. Er mwyn cael digon o egni trawst, mae angen cael dull allbwn trawst da. Y wladwriaeth ddelfrydol yw ffurfio allbwn modd Gaussaidd trefn isel fel y dangosir yn Ffigur 2. Yn y modd hwn, gellir sicrhau dwysedd egni uchel, sy’n darparu rhagofyniad i’r trawst ganolbwyntio’n dda ar y lens.

Beth yw cymwysiadau prosesu laser mewn gweithgynhyrchu PCB dwysedd uchel

Ffigur 2 Dosbarthiad ynni modd Gaussaidd cost isel

Gellir cael y modd trefn isel trwy addasu paramedrau’r cyseinydd neu osod diaffram. Er bod gosod y diaffram yn lleihau allbwn egni’r trawst, gall gyfyngu ar y laser modd uchel i gymryd rhan yn y tylliad a helpu i wella rowndness y twll bach. .

1.2 Cael microporau

Ar ôl dewis tonfedd a modd y trawst, er mwyn cael twll delfrydol ar y PCB, rhaid rheoli diamedr y fan a’r lle. Dim ond os yw diamedr y fan a’r lle yn ddigon bach, gall yr egni ganolbwyntio ar abladu’r plât. Mae yna lawer o ffyrdd i addasu diamedr y fan a’r lle, yn bennaf trwy ganolbwyntio lens sfferig. Pan fydd y trawst modd Gaussaidd yn mynd i mewn i’r lens, gellir cyfrifo diamedr y fan a’r lle ar awyren ffocal gefn y lens gyda’r fformiwla ganlynol:

D≈λF / (πd)

Yn y fformiwla: F yw’r hyd ffocal; ch yw radiws sbot y trawst Gaussaidd a ragamcanir gan berson ar wyneb y lens; λ yw’r donfedd laser.

Gellir gweld o’r fformiwla mai’r mwyaf yw diamedr y digwyddiad, y lleiaf yw’r fan â ffocws. Pan gadarnheir amodau eraill, mae byrhau’r hyd ffocal yn ffafriol i leihau diamedr y trawst. Fodd bynnag, ar ôl byrhau F, mae’r pellter rhwng y lens a’r darn gwaith hefyd yn cael ei leihau. Efallai y bydd y slag yn tasgu ar wyneb y lens wrth ddrilio, a fydd yn effeithio ar yr effaith ddrilio a bywyd y lens. Yn yr achos hwn, gellir gosod dyfais ategol ar ochr y lens a defnyddir nwy. Perfformio carthu.

1.3 Dylanwad pwls trawst

Defnyddir laser aml-guriad ar gyfer drilio, a rhaid i ddwysedd pŵer y laser pwls gyrraedd tymheredd anweddu’r ffoil copr o leiaf. Oherwydd bod egni’r laser un pwls wedi gwanhau ar ôl llosgi trwy’r ffoil gopr, ni ellir abladu’r swbstrad gwaelodol yn effeithiol, a bydd y sefyllfa a ddangosir yn Ffig. 3a yn cael ei ffurfio, fel na ellir ffurfio’r twll trwy. Fodd bynnag, ni ddylai egni’r trawst fod yn rhy uchel wrth ddyrnu, ac mae’r egni’n rhy uchel. Ar ôl i’r ffoil copr dreiddio, bydd abladiad y swbstrad yn rhy fawr, gan arwain at y sefyllfa a ddangosir yn Ffigur 3b, nad yw’n ffafriol i ôl-brosesu’r bwrdd cylched. Mae’n fwyaf delfrydol ffurfio’r micro-dyllau gyda phatrwm twll ychydig yn daprog fel y dangosir yn Ffig. 3c. Gall y patrwm twll hwn ddarparu cyfleustra ar gyfer y broses platio copr ddilynol.

Beth yw cymwysiadau prosesu laser mewn gweithgynhyrchu PCB dwysedd uchel

Ffigur 3 Mathau o dwll wedi’u prosesu gan wahanol laserau ynni

Er mwyn cyflawni’r patrwm twll a ddangosir yn Ffigur 3c, gellir defnyddio tonffurf laser pyls gyda brig blaen (Ffigur 4). Gall yr egni pwls uwch yn y pen blaen abladu’r ffoil copr, a gall y corbys lluosog sydd ag egni is yn y pen ôl abladio’r swbstrad inswleiddio a Gwneud i’r twll ddyfnhau nes bod y ffoil copr isaf.

Beth yw cymwysiadau prosesu laser mewn gweithgynhyrchu PCB dwysedd uchel

Ffigur 4 Tonffurf laser pwls

2 Effaith trawst laser

Oherwydd bod priodweddau materol y ffoil copr a’r swbstrad yn wahanol iawn, mae’r pelydr laser a deunydd y bwrdd cylched yn rhyngweithio i gynhyrchu amrywiaeth o effeithiau, sy’n cael effaith bwysig ar agorfa, dyfnder, a math twll y microporau.

2.1 Adlewyrchu ac amsugno laser

Mae’r rhyngweithio rhwng y laser a’r PCB yn cychwyn yn gyntaf o’r laser digwyddiad yn cael ei adlewyrchu a’i amsugno gan y ffoil copr ar yr wyneb. Oherwydd bod gan y ffoil copr gyfradd amsugno isel iawn o laser carbon deuocsid tonfedd is-goch, mae’n anodd ei brosesu ac mae’r effeithlonrwydd yn hynod isel. Bydd y rhan sydd wedi’i amsugno o’r egni ysgafn yn cynyddu egni cinetig electron rhad ac am ddim y deunydd ffoil copr, a bydd y rhan fwyaf ohono’n cael ei drawsnewid yn egni gwres y ffoil copr trwy ryngweithio electronau a delltau crisial neu ïonau. Mae hyn yn dangos, er ei fod yn gwella ansawdd y trawst, bod angen cynnal cyn-driniaeth ar wyneb y ffoil copr. Gellir gorchuddio wyneb y ffoil copr â deunyddiau sy’n cynyddu amsugno golau i gynyddu ei gyfradd amsugno golau laser.

2.2 Rôl effaith trawst

Yn ystod prosesu laser, mae’r trawst golau yn pelydru’r deunydd ffoil copr, ac mae’r ffoil copr yn cael ei gynhesu i anweddu, ac mae’r tymheredd stêm yn uchel, sy’n hawdd ei ddadelfennu a’i ïoneiddio, hynny yw, mae plasma a achosir gan ffotograff yn cael ei gynhyrchu gan gyffro ysgafn. . Yn gyffredinol, plasma o anwedd materol yw’r plasma a achosir gan ffotograff. Os yw’r egni a drosglwyddir i’r darn gwaith gan y plasma yn fwy na cholli’r egni ysgafn a dderbynnir gan y darn gwaith a achosir gan amsugno’r plasma. Mae’r plasma yn lle hynny yn gwella amsugno egni laser gan y darn gwaith. Fel arall, mae’r plasma’n blocio’r laser ac yn gwanhau amsugniad y laser gan y darn gwaith. Ar gyfer laserau carbon deuocsid, gall plasma a achosir gan ffotograff gynyddu cyfradd amsugno ffoil copr. Fodd bynnag, bydd gormod o plasma yn achosi i’r trawst gael ei blygu wrth basio trwyddo, a fydd yn effeithio ar gywirdeb lleoli’r twll. Yn gyffredinol, rheolir dwysedd pŵer laser i werth priodol o dan 107 W / cm2, a all reoli’r plasma yn well.

Mae’r effaith twll pin yn chwarae rhan hynod bwysig wrth wella amsugno egni ysgafn yn y broses drilio laser. Mae’r laser yn parhau i abladio’r swbstrad ar ôl llosgi trwy’r ffoil copr. Gall y swbstrad amsugno llawer iawn o egni ysgafn, anweddu ac ehangu’n dreisgar, a gall y pwysau a gynhyrchir fod Y deunydd tawdd yn cael ei daflu allan i ffurfio tyllau bach. Mae’r twll bach hefyd wedi’i lenwi â phlasma a achosir gan ffotograff, a gall yr egni laser sy’n mynd i mewn i’r twll bach gael ei amsugno bron yn llwyr gan adlewyrchiadau lluosog wal y twll a gweithred y plasma (Ffigur 5). Oherwydd amsugno plasma, bydd y dwysedd pŵer laser sy’n pasio trwy’r twll bach i waelod y twll bach yn lleihau, ac mae’r dwysedd pŵer laser ar waelod y twll bach yn hanfodol i gynhyrchu pwysau anweddu penodol i gynnal dyfnder penodol o y twll bach, sy’n pennu dyfnder treiddiad y broses beiriannu.

Beth yw cymwysiadau prosesu laser mewn gweithgynhyrchu PCB dwysedd uchel

Ffigur 5 Plygiant laser yn y twll

Casgliad 3

Gall defnyddio technoleg prosesu laser wella effeithlonrwydd drilio micro-dyllau PCB dwysedd uchel yn fawr. Mae arbrofion yn dangos: ① Ynghyd â thechnoleg rheoli rhifiadol, gellir prosesu mwy na 30,000 o ficro-dyllau y funud ar y bwrdd printiedig, ac mae’r agorfa rhwng 75 a 100; ② Gall defnyddio laser UV wneud yr agorfa ymhellach na 50μm neu lai, sy’n creu amodau ar gyfer ehangu gofod defnyddio byrddau PCB ymhellach.