Urtean laser prozesatzeko teknologiaren aplikazioa zirkuitu malgua

Dentsitate handiko zirkuitu malguko plaka zirkuitu malgu osoaren zati bat da, hau da, orokorrean 200 μ M baino gutxiagoko tartea edo mikroa 250 μ M zirkuitu malgua baino txikiagoaren bidez zehazten da. Dentsitate handiko zirkuitu malguak aplikazio ugari ditu, hala nola telekomunikazioak, ordenagailuak, zirkuitu integratuak eta ekipamendu medikoa. Zirkuitu malguko materialen propietate bereziei begira, paper honek dentsitate handiko zirkuitu malguko eta mikro laser bidezko prozesatzean kontuan hartu beharreko arazo nagusiak aurkezten ditu zulaketa bidez>

Zirkuitu malguaren ezaugarri bereziek zirkuitu zurrunaren eta ohiko kableatuen eskemaren alternatiba bihurtzen dute askotan. Aldi berean, arlo berri askoren garapena ere sustatzen du. FPCren hazkunderik azkarrena ordenagailuko disko gogorreko (HDD) barneko konexio linea da. Disko gogorraren buru magnetikoa disko birakarian aurrera eta atzera mugituko da eskaneatzeko, eta zirkuitu malgua haria ordezkatzeko erabil daiteke buru magnetiko mugikorraren eta kontrol zirkuituaren arteko konexioa gauzatzeko. Disko gogorren fabrikatzaileek produkzioa handitzen dute eta muntaketa kostuak murrizten dituzte “plaka malgu esekia” (FOS) izeneko teknologiaren bidez. Gainera, haririk gabeko esekiduraren teknologiak erresistentzia sismiko handiagoa du eta produktuaren fidagarritasuna hobe dezake. Disko gogorrean erabilitako dentsitate handiko beste zirkuitu malgu bat interposer flex da, esekidura eta kontrolagailuaren artean erabiltzen dena.

FPCren bigarren eremua hazten ari den zirkuitu integratuko ontzi berria da. Zirkuitu malguak txip maila paketatzean (CSP), txip anitzeko moduluan (MCM) eta txip zirkuitu malguan (COF) erabiltzen dira. Horien artean, CSP barne zirkuituak merkatu handia du, gailu erdieroaleetan eta flash memorian erabil daitekeelako, eta oso erabilia baita PCMCIA txarteletan, disko unitateetan, laguntzaile pertsonal pertsonaletan (PDA), telefono mugikorretan, orrialdeetan Kamera digitala eta kamera digitala. . Gainera, kristal likidoen pantaila (LCD), poliester filmeko etengailua eta tinta-jet inprimagailuaren kartutxoa dentsitate handiko zirkuitu malguko plaka hazkunde handiko beste hiru dira.

Gailu eramangarrietan (adibidez, telefono mugikorretan) linea malguaren teknologiaren merkatu potentziala oso handia da, eta hori oso naturala da, gailu horiek bolumen txikia eta pisu txikia behar dutelako kontsumitzaileen beharrak asetzeko; Gainera, teknologia malguaren azken aplikazioen artean pantaila lauko pantailak eta gailu medikoak daude, diseinatzaileek audifonoak eta giza inplanteak bezalako produktuen bolumena eta pisua murrizteko erabil ditzaketenak.

Goiko eremuetan izandako hazkunde handiak zirkuitu malguko plaken irteera globala handitu du. Adibidez, disko gogorren urteko salmenten bolumena 345an 2004 milioi unitatera iritsiko dela espero da, 1999an ia bikoitza, eta telefono mugikorren salmenta bolumena 2005ean 600 milioi unitatekoa dela uste da. Igoera horiei esker, dentsitate handiko zirkuitu malguko plaken irteeran% 35eko hazkundea lortzen da, 3.5rako 2002 milioi metro koadrora iritsiz. Halako irteera-eskaera handiak prozesatzeko teknologia eraginkorra eta kostu txikikoa behar du, eta laser prozesatzeko teknologia horietako bat da. .

Laserrak hiru funtzio nagusi ditu zirkuitu malguaren fabrikazio prozesuan: prozesatzea eta konformatzea (ebaketa eta ebaketa), xerra eta zulaketa. Kontaktu gabeko mekanizazio tresna gisa, laserra foku oso txikian erabil daiteke (100 ~ 500) μ m) Intentsitate handiko argi energia (650 MW / mm2) aplikatzen zaio materialari. Hain energia handia moztu, zulatu, markatu, soldatu, markatu eta bestelako prozesatzeko erabil daiteke. Prozesatzeko abiadura eta kalitatea erlazionatuta daude prozesatutako materialaren propietateekin eta erabilitako laser ezaugarriekin, hala nola uhin luzera, energia dentsitatea, gailur potentzia, pultsuaren zabalera eta maiztasuna. Zirkuitu malguaren plakak prozesatzeko ultramoreak (UV) eta urruneko infragorriak (FIR) laserrak erabiltzen ditu. Lehenengoak normalean egoera solidoa (UV-dpss) ponpatutako excimer edo UV diodoak erabiltzen ditu, bigarrenak, berriz, CO2 laserra zigilatuak erabiltzen ditu div>

Bektore eskaneatze teknologiak ordenagailua erabiltzen du fluxu neurgailua eta CAD / CAM softwarearekin hornitutako ispilua kontrolatzeko ebaketa eta zulaketa grafikoak sortzeko, eta lentila sistema zentrozentroa erabiltzen du laserra piezaren gainazalean bertikalki distira dadin. </ Div>

Laser bidezko zulaketa prozesatzeak doitasun handia eta aplikazio zabala ditu. Tresna ezin hobea da zirkuitu malgua osatzeko. CO2 laserra edo DPSS laserra izan, materiala edozein formatara prozesatu daiteke fokatu ondoren. Fokatutako laser izpia piezaren gainazaleko edozein lekutan jaurtitzen du galbanometroan ispilu bat instalatuta, gero ordenagailuko zenbakizko kontrola (CNC) egiten du galbanometroan bektore eskaneatze teknologia erabiliz eta ebaketa grafikoak egiten ditu CAD / CAM softwarearen laguntzarekin. “Tresna leun” honek laserra kontrolatu dezake denbora errealean diseinua aldatzen denean. Argiaren uzkurdura eta ebaketa tresna desberdinak egokituz, laser bidezko prozesamenduak diseinu grafikoak zehatz erreproduzitu ditzake, hori da beste abantaila garrantzitsu bat.

Bektoreen eskaneatzeak poliimidako filmak bezalako substratuak moztu ditzake, zirkuitu osoa moztu edo zirkuituaren plakaren eremua kendu dezake, hala nola zirrikitu bat edo bloke bat. Prozesatzeko eta osatzeko prozesuan, laser izpia beti pizten da ispiluak prozesatzeko gainazal osoa arakatzen duenean, hau da, zulaketa prozesuaren aurkakoa. Zulaketan zehar, laserra pizten da ispilua zulaketa posizio bakoitzean div> finkatu ondoren

atalean

Jergan “zatitzea” material batekin geruza bat beste batekin laser batekin kentzeko prozesua da. Prozesu hau laserrerako egokiagoa da. Bektoreen eskaneatze teknologia bera erabil daiteke dielektrikoa kentzeko eta beheko eroale eraztuna azaleratzeko. Une honetan, laser prozesatzearen doitasun handiak abantaila handiak islatzen ditu berriro ere. FIR laser izpiak kobrezko paperekin islatuko direnez, CO2 laserra erabili ohi da hemen.

zulatu zuloa

Zenbait tokitan oraindik zulaketa mekanikoa, estanpazioa edo plasma grabatua erabiltzen badituzte zuloen bidez mikroak eratzeko, laser bidezko zulaketa da oraindik zirkuitu malguko plaka zuloaren bidezko mikro erabilitako metodorik erabiliena, batez ere bere produktibitate handia, malgutasun handia eta funtzionamendu normal luzea dela eta. .

Zulaketa eta estanpazio mekanikoek doitasun handiko zulagailuak eta trokelak hartzen dituzte, ia 250 μ M-ko diametroa duten zirkuitu malguan egin daitezkeenak, baina doitasun handiko gailu hauek oso garestiak dira eta nahiko bizitza laburra dute. Dentsitate handiko zirkuitu malguko plaka dela eta, beharrezko irekiera ratioa 250 μ M-koa da, beraz, ez da zundaketa mekanikorik egiten.

Plasma akuafortea 50 μ M lodi den poliimida filmeko substratuan erabil daiteke, 100 μ M baino gutxiagoko tamainan, baina ekipoen inbertsioa eta prozesuaren kostua nahiko altuak dira eta plasma akuafort prozesuaren mantentze kostua ere oso altua da, batez ere lotutako kostuak. hondakin kimikoen tratamendu eta kontsumigarri batzuetara. Gainera, plasma grabatzeko denbora asko behar da prozesu berri bat ezartzerakoan mikro bide koherenteak eta fidagarriak egiteko. Prozesu honen abantaila fidagarritasun handia da. Jakinarazi dutenez, mikro bideen tasa kualifikatua% 98koa da. Hori dela eta, plasma grabatuak merkatu jakin bat du oraindik mediku eta avionikako ekipoetan div>

Aitzitik, laserraren bidezko mikro bideen fabrikazioa prozesu sinplea eta kostu txikikoa da. Laser ekipoen inbertsioa oso txikia da, eta laserra harremanik gabeko tresna da. Zulaketa mekanikoak ez bezala, erreminten ordezko kostua garestia izango da. Gainera, zigilatutako CO2 eta uv-dpss laser modernoek mantentze-lanik ez dute, eta horrek geldialdiak gutxitu eta produktibitatea asko hobetu dezake.

Zirkuitu malguko plaka batean mikro vias sortzeko metodoa PCB zurrunekoaren berdina da, baina laserraren parametro garrantzitsu batzuk aldatu behar dira substratuaren eta lodieraren aldea dela eta. Zigilatutako CO2 eta uv-dpss laserrek moldekatzeko bektoreen eskaneatze teknologia bera erabil dezakete zirkuitu malguan zuzenean zulatzeko. Desberdintasun bakarra da zulaketa aplikazioen softwarea laserra itzaliko duela mikro batetik bestera eskaneatzeko ispilua eskaneatzen den bitartean. Laser izpia ez da piztuko beste zulaketa posizio batera iritsi arte. Zirkuitu malguaren substratuaren gainazalarekiko zuloa perpendikularra izan dadin, laserraren izpiak bertikalki distira egin behar du zirkuitu-plakaren substratuaren gainean, eta hori lor daiteke eskaneatze-ispiluaren eta substratuaren artean lentila sistema zentrikentea erabiliz. ) div>

UV-eko laser bidez Kaptonen zulatutako zuloak

CO2 laserrak maskara konformen teknologia ere erabil dezake mikro bideak zulatzeko. Teknologia hau erabiltzerakoan, kobrezko gainazala maskara gisa erabiltzen da, inprimatzeko grabaketa metodo arruntaren bidez zuloak grabatzen dira eta, ondoren, CO2 laser izpia kobrezko paperaren zuloetan irradiatzen da agerian dauden material dielektrikoak kentzeko.

Mikro bideek proiekzio maskara metodoaren bidez excimer laser bidez ere egin daitezke. Teknologia honek mikro baten edo mikroaren array osoa bidez mapatu behar du substratura eta, ondoren, excimer laser izpiak maskara irradiatzen du maskara irudia substratuaren azalera mapatzeko, zuloa zulatzeko. Excimer laser zulaketaren kalitatea oso ona da. Bere desabantailak abiadura txikia eta kostu handia dira.

Laser aukeraketa zirkuitu malgua prozesatzeko laser mota PCB zurruna prozesatzeko bezalakoa den arren, materialaren eta lodieraren aldeak izugarri eragingo du prozesatzeko parametroetan eta abiaduran. Batzuetan, excimer laser eta zeharkako kitzikatutako gas (tea) CO2 laserrak erabil daitezke, baina bi metodo hauek abiadura motela eta mantentze kostu handia dute, eta horrek produktibitatearen hobekuntza mugatzen du. Konparazio batera, CO2 eta uv-dpss laserrak asko erabiltzen dira, azkar eta kostu baxuarekin, beraz, batez ere zirkuitu malguko plaka mikroen fabrikazioan eta prozesamenduan erabiltzen dira.

Gas-fluxuaren CO2 laserretik desberdina, zigilatutako CO2 laserra. Laserraren barrunbea itxita dago zerbitzu bizitza osoan zehar (normalean 2 ~ 3 urte inguru). Laser barrunbak itxita egitura trinkoa du eta ez du aire trukerik behar. Laser buruak etengabe lan egin dezake 25000 ordu baino gehiagotan mantentze lanik egin gabe. Zigilatzeko diseinuaren abantaila handiena pultsu azkarrak sor ditzakeela da. Adibidez, blokeak askatzeko laserrak maiztasun handiko (100kHz) pultsuak igorri ditzake 1.5 kW-eko potentziaren gailurrarekin. Maiztasun handiko eta gailur handiko potentziarekin, mekanizazio azkarra egin daiteke degradazio termikorik egin gabe>

UV-dpss laser egoera solidoko gailua da, neodimio vanadatoa (Nd: YVO4) etengabe xurgatzen duena, laser diodoen arrayarekin. Q-switch akustiko optiko baten bidez pultsu irteera sortzen du, eta hirugarren kristal harmonikoen sorgailua erabiltzen du Nd: YVO4 laserreko irteera 1064nm-tik aldatzeko & nbsp; IR oinarrizko uhin luzera 355 nm UV uhin luzera murrizten da. Orokorrean 355nm </ div>

UV-dpss laserraren batez besteko irteera potentzia 20kHz pultsu nominalaren errepikapen tasan 3W div> baino gehiago da

UV-dpss laserra

Dielektrikoak eta kobreak erraz xurgatu dezakete UV-dpss laserra 355nm-ko uhin-luzerarekin. UV-dpss laserrak CO2 laserrak baino argi puntu txikiagoa eta irteera potentzia txikiagoa du. Tratamendu dielektrikoaren prozesuan, uv-dpss laserra tamaina txikirako erabiltzen da (% 50 baino gutxiago) μ m) Hori dela eta, 50 baino txikiagoa den diametroa dentsitate handiko zirkuitu malguko plaka μ M mikroaren substratuan prozesatu behar da , UV laserra erabiltzea oso aproposa da. Orain, potentzia handiko UV-dpss laser bat dago, eta horrek UV-dpss laser div prozesatzeko eta zulatzeko abiadura handitu dezake.

UV-dpss laserrak duen abantaila da bere energia altuko UV fotoiek metalezkoak ez diren gainazaleko geruza gehienetan distira egiten dutenean, molekulen lotura zuzenean apur dezaketela, litografia prozesu “hotzarekin” abangoardia leuntzen dutela eta maila gutxitzen dutela. kalte termikoak eta kiskalgarriak. Hori dela eta, UV mikro ebaketa egokia da eskaera handiko kasuetarako, post-tratamendua ezinezkoa edo alferrikako div> denean

CO2 laserra (automatizazio alternatibak)

CO2 laser itxi batek 10.6 μ M edo 9.4 μ M FIR laser uhin luzera igorri dezake, nahiz eta bi uhin luzerak dielektrikoek xurgatzen dituzten, hala nola poliimida filmaren substratua, ikerketak erakutsi du 9.4 μ M uhin luzeraren efektuak material mota hori prozesatzen duela. askoz hobea da. Dielektrikoa 9.4 μ M uhin-luzeraren xurgapen-koefizientea handiagoa da, hau da, 10.6 baino hobea μ M uhin-luzera materialak zulatzeko edo ebakitzeko. bederatzi puntuko lau μ M laserrak zulaketa eta ebaketa abantaila nabariak izateaz gain, mozketa efektu nabarmena du. Hori dela eta, uhin luzera laburragoa erabiltzeak produktibitatea eta kalitatea hobe ditzake.

Orokorrean, izeien uhin-luzera dielektrikoek erraz xurgatzen dute, baina kobreak islatuko du. Hori dela eta, CO2 laser gehienak substratu dielektrikoaren eta laminatuaren prozesatze dielektrikoa egiteko, moldeatzeko, xerratzeko eta desaminatzeko erabiltzen dira. CO2 laserraren irteera potentzia DPSS laserena baino handiagoa denez, CO2 laserra dielektrikoa prozesatzeko erabiltzen da kasu gehienetan. CO2 laserra eta uv-dpss laserra batera erabiltzen dira maiz. Adibidez, mikro bideak zulatzerakoan, kobrezko geruza kendu DPSS laserrarekin eta, ondoren, dielektriko geruzan zulatu CO2 laserrarekin, hurrengo kobrez jantzitako geruza agertu arte, eta ondoren errepikatu prozesua.

UV laserreko uhin luzera bera oso laburra denez, UV laserrak igorritako argi lekua CO2 laserena baino finagoa da, baina zenbait aplikaziotan, CO2 laserrak sortutako diametro handiko argi lekua uv-dpss laserra baino erabilgarriagoa da. Adibidez, moztu azalera handiko materialak, hala nola zirrikituak eta blokeak edo zulatu zulo handiak (diametroa 50 baino handiagoa) μ m) Denbora gutxiago behar da CO2 laserrarekin prozesatzeko. Orokorrean, diafragma-erlazioa 50 μ-koa da m-koa denean, CO2 laser prozesatzea egokiagoa da eta diafragma 50 μ M-koa baino txikiagoa da, uv-dpss laserraren eragina hobea da.