1 Լազերային ճառագայթի կիրառում

Բարձր խտությունը PCB տախտակ բազմաշերտ կառույց է, որն առանձնացված է ապակե մանրաթելային նյութերի հետ խառնած մեկուսիչ խեժով, և դրանց միջև տեղադրված է պղնձե փայլաթիթեղի հաղորդիչ շերտ։ Այնուհետև այն լամինացված և կապակցված է: Նկար 1-ը ցույց է տալիս 4-շերտ տախտակի հատվածը: Լազերային մշակման սկզբունքն է օգտագործել լազերային ճառագայթներ՝ կենտրոնանալով PCB-ի մակերեսի վրա՝ նյութն ակնթարթորեն հալեցնելու և գոլորշիացնելու համար՝ փոքր անցքեր ձևավորելու համար: Քանի որ պղինձը և խեժը երկու տարբեր նյութեր են, պղնձի փայլաթիթեղի հալման ջերմաստիճանը 1084°C է, մինչդեռ մեկուսիչ խեժի հալման ջերմաստիճանը ընդամենը 200-300°C է: Հետևաբար, անհրաժեշտ է ողջամտորեն ընտրել և ճշգրիտ վերահսկել այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են ճառագայթի ալիքի երկարությունը, ռեժիմը, տրամագիծը և զարկերակը, երբ կիրառվում է լազերային հորատում:

1.1 Փնջի ալիքի երկարության և ռեժիմի ազդեցությունը մշակման վրա

Որո՞նք են լազերային մշակման կիրառությունները բարձր խտության PCB-ների արտադրության մեջ

Նկար 1 4-շերտ PCB-ի խաչմերուկային տեսք

Նկար 1-ից երևում է, որ լազերը առաջինն է մշակում պղնձե փայլաթիթեղը ծակելիս, և լազերային պղնձի կլանման արագությունը մեծանում է ալիքի երկարության աճով: YAG/UV լազերային կլանման արագությունը 351-ից 355 մ-ի սահմաններում կազմում է 70%: YAG/UV լազերային կամ կոնֆորմալ դիմակի մեթոդը կարող է օգտագործվել սովորական տպագիր տախտակները ծակելու համար: Բարձր խտության PCB-ի ինտեգրումը մեծացնելու համար պղնձե փայլաթիթեղի յուրաքանչյուր շերտը կազմում է ընդամենը 18 մկմ, իսկ պղնձի փայլաթիթեղի տակ գտնվող խեժի հիմքն ունի ածխածնի երկօքսիդի լազերի կլանման բարձր մակարդակ (մոտ 82%), ինչը պայմաններ է ապահովում կիրառման համար: ածխածնի երկօքսիդի լազերային պերֆորացիա: Քանի որ ածխածնի երկօքսիդի լազերի ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արագությունը և մշակման արդյունավետությունը շատ ավելի բարձր է, քան YAG/UV լազերինը, քանի դեռ կա ճառագայթի բավարար էներգիա, և պղնձի փայլաթիթեղը մշակվում է լազերի՝ ածխածնի երկօքսիդի լազերի կլանման արագությունը բարձրացնելու համար։ կարող է օգտագործվել PCB-ն ուղղակիորեն բացելու համար:

Լազերային ճառագայթի լայնակի ռեժիմի ռեժիմը մեծ ազդեցություն ունի լազերի դիվերգենցիայի անկյան և էներգիայի թողարկման վրա: Ճառագայթի բավարար էներգիա ստանալու համար անհրաժեշտ է ունենալ լավ ճառագայթի ելքային ռեժիմ։ Իդեալական վիճակը ցածր կարգի Գաուսի ռեժիմի ելքի ձևավորումն է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում: Այս կերպ կարելի է ձեռք բերել էներգիայի բարձր խտություն, որը նախապայման է ապահովում, որպեսզի ճառագայթը լավ կենտրոնացված լինի ոսպնյակի վրա:

Որո՞նք են լազերային մշակման կիրառությունները բարձր խտության PCB-ների արտադրության մեջ

Նկար 2 Էներգիայի էժան բաշխում Գաուսի ռեժիմով

Ցածր կարգի ռեժիմը կարելի է ձեռք բերել ռեզոնատորի պարամետրերը փոփոխելով կամ դիֆրագմ տեղադրելով: Թեև դիֆրագմայի տեղադրումը նվազեցնում է ճառագայթի էներգիայի ելքը, այն կարող է սահմանափակել բարձր կարգի ռեժիմի լազերային մասնակցությունը պերֆորացիային և օգնել բարելավել փոքր անցքի կլորությունը: .

1.2 Միկրծակոտիների ստացում

Փնջի ալիքի երկարությունը և ռեժիմը ընտրելուց հետո PCB-ի վրա իդեալական անցք ստանալու համար պետք է վերահսկել կետի տրամագիծը: Միայն եթե բծի տրամագիծը բավականաչափ փոքր է, էներգիան կարող է կենտրոնանալ ափսեի հեռացման վրա: Բծի տրամագիծը կարգավորելու բազմաթիվ եղանակներ կան՝ հիմնականում գնդաձև ոսպնյակների կենտրոնացման միջոցով: Երբ Գաուսի ռեժիմի ճառագայթը մտնում է ոսպնյակ, ոսպնյակի հետևի կիզակետային հարթության վրա կետի տրամագիծը կարող է մոտավորապես հաշվարկվել հետևյալ բանաձևով.

D≈λF/(πd)

Բանաձևում. F-ը կիզակետային երկարությունն է; d-ն ոսպնյակի մակերեսի վրա մարդու կողմից նախագծված Գաուսյան ճառագայթի կետային շառավիղն է. λ-ն լազերային ալիքի երկարությունն է:

Բանաձևից կարելի է տեսնել, որ որքան մեծ է միջադեպի տրամագիծը, այնքան փոքր է կենտրոնացված կետը: Երբ այլ պայմանները հաստատվում են, կիզակետային երկարության կրճատումը նպաստում է ճառագայթի տրամագծի կրճատմանը: Այնուամենայնիվ, F-ի կրճատումից հետո ոսպնյակի և աշխատանքային մասի միջև հեռավորությունը նույնպես կրճատվում է: Հորատման ընթացքում խարամը կարող է շաղ տալ ոսպնյակի մակերեսին, ինչը կազդի հորատման ազդեցության և ոսպնյակի կյանքի վրա: Այս դեպքում ոսպնյակի կողքին կարող է տեղադրվել օժանդակ սարք և օգտագործվում է գազ։ Կատարել մաքրում:

1.3 Ճառագայթի զարկերակի ազդեցությունը

Հորատման համար օգտագործվում է բազմիմպուլսային լազեր, և իմպուլսային լազերի հզորության խտությունը պետք է առնվազն հասնի պղնձի փայլաթիթեղի գոլորշիացման ջերմաստիճանին: Քանի որ մեկ իմպուլսային լազերի էներգիան թուլացել է պղնձե փայլաթիթեղի միջով այրվելուց հետո, հիմքում ընկած ենթաշերտը չի կարող արդյունավետորեն ջնջվել, և Նկար 3ա-ում ցուցադրված իրավիճակը կձևավորվի այնպես, որ անցքի անցքը չի կարող ձևավորվել: Այնուամենայնիվ, փնջի էներգիան չպետք է չափազանց բարձր լինի բռունցքով հարվածելիս, իսկ էներգիան չափազանց բարձր է: Պղնձե փայլաթիթեղի ներթափանցումից հետո ենթաշերտի հեռացումը չափազանց մեծ կլինի, ինչը կհանգեցնի Նկար 3b-ում ներկայացված իրավիճակին, որը չի նպաստում տպատախտակի հետմշակմանը: Առավել իդեալական է միկրո անցքերը ձևավորել մի փոքր նեղացած անցքի նախշով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3c-ում: Այս անցքի նախշը կարող է հարմարավետություն ապահովել հետագա պղնձապատման գործընթացի համար:

Որո՞նք են լազերային մշակման կիրառությունները բարձր խտության PCB-ների արտադրության մեջ

Նկար 3 Տարբեր էներգետիկ լազերներով մշակված անցքերի տեսակները

Նկար 3c-ում ցույց տրված անցքերի օրինակին հասնելու համար կարող է օգտագործվել իմպուլսային լազերային ալիքի ձև՝ առջևի գագաթով (Նկար 4): Առջևի ծայրում գտնվող իմպուլսի ավելի մեծ էներգիան կարող է հեռացնել պղնձե փայլաթիթեղը, իսկ հետևի մասում ավելի ցածր էներգիա ունեցող բազմաթիվ իմպուլսները կարող են հեռացնել մեկուսիչ հիմքը և խորացնել անցքը մինչև ստորին պղնձե փայլաթիթեղը:

Որո՞նք են լազերային մշակման կիրառությունները բարձր խտության PCB-ների արտադրության մեջ

Նկար 4 Իմպուլսային լազերային ալիքի ձև

2 Լազերային ճառագայթի ազդեցություն

Քանի որ պղնձե փայլաթիթեղի և հիմքի նյութական հատկությունները շատ տարբեր են, լազերային ճառագայթը և տպատախտակի նյութը փոխազդում են՝ առաջացնելով մի շարք էֆեկտներ, որոնք կարևոր ազդեցություն ունեն միկրոծակերի բացվածքի, խորության և անցքի տեսակի վրա:

2.1 Լազերի արտացոլումը և կլանումը

Լազերի և PCB-ի միջև փոխազդեցությունը սկզբում սկսվում է այն բանից, որ պատահական լազերը արտացոլվում և կլանվում է մակերեսի վրա գտնվող պղնձե փայլաթիթեղով: Քանի որ պղնձե փայլաթիթեղն ունի ինֆրակարմիր ալիքի երկարության ածխածնի երկօքսիդի լազերի կլանման շատ ցածր արագություն, այն դժվար է մշակվում, իսկ արդյունավետությունը չափազանց ցածր է: Լույսի էներգիայի կլանված մասը կավելացնի պղնձե փայլաթիթեղի նյութի ազատ էլեկտրոնային կինետիկ էներգիան, և դրա մեծ մասը էլեկտրոնների և բյուրեղային ցանցերի կամ իոնների փոխազդեցության միջոցով կվերածվի պղնձի փայլաթիթեղի ջերմային էներգիայի: Սա ցույց է տալիս, որ ճառագայթի որակը բարելավելիս անհրաժեշտ է նախնական մշակում իրականացնել պղնձե փայլաթիթեղի մակերեսի վրա: Պղնձե փայլաթիթեղի մակերեսը կարող է պատված լինել նյութերով, որոնք մեծացնում են լույսի կլանումը` լազերային լույսի կլանման արագությունը մեծացնելու համար:

2.2 Ճառագայթային էֆեկտի դերը

Լազերային մշակման ընթացքում լույսի ճառագայթը ճառագայթում է պղնձե փայլաթիթեղի նյութը, և պղնձի փայլաթիթեղը տաքացվում է մինչև գոլորշիացում, և գոլորշու ջերմաստիճանը բարձր է, ինչը հեշտ է քայքայվում և իոնացվում, այսինքն՝ լուսային գրգռման արդյունքում առաջանում է ֆոտոառաջադրված պլազմա։ . Ֆոտո-առաջացած պլազման ընդհանուր առմամբ նյութի գոլորշի պլազմա է: Եթե ​​պլազմայի կողմից մշակվող մասին փոխանցվող էներգիան ավելի մեծ է, քան մշակված մասի ստացած լույսի էներգիայի կորուստը, որն առաջացել է պլազմայի կլանման հետևանքով: Փոխարենը պլազման ուժեղացնում է լազերային էներգիայի կլանումը աշխատանքային մասի կողմից: Հակառակ դեպքում, պլազման արգելափակում է լազերը և թուլացնում լազերի կլանումը աշխատանքային մասի կողմից: Ածխածնի երկօքսիդի լազերների համար ֆոտո-առաջացած պլազման կարող է մեծացնել պղնձե փայլաթիթեղի կլանման արագությունը: Այնուամենայնիվ, չափազանց շատ պլազմա կհանգեցնի ճառագայթի բեկմանը, երբ անցնում է, ինչը կազդի անցքի դիրքավորման ճշգրտության վրա: Ընդհանուր առմամբ, լազերային հզորության խտությունը վերահսկվում է 107 Վտ/սմ2-ից ցածր համապատասխան արժեքով, ինչը կարող է ավելի լավ վերահսկել պլազման:

The pinhole էֆեկտը չափազանց կարևոր դեր է խաղում լազերային հորատման գործընթացում լույսի էներգիայի կլանման ուժեղացման գործում: Պղնձե փայլաթիթեղի միջով այրվելուց հետո լազերը շարունակում է քերել ենթաշերտը: Ենթաշերտը կարող է կլանել մեծ քանակությամբ լույսի էներգիա, դաժանորեն գոլորշիանալ և ընդլայնվել, և առաջացած ճնշումը կարող է լինել: Հալած նյութը դուրս է նետվում փոքր անցքեր ձևավորելու համար: Փոքր փոսը լցված է նաև ֆոտոառաջադրված պլազմայով, և լազերային էներգիան, որը մտնում է փոքր անցքը, կարող է գրեթե ամբողջությամբ կլանվել անցքի պատի բազմակի անդրադարձումներով և պլազմայի գործողությամբ (Նկար 5): Պլազմայի կլանման պատճառով լազերային էներգիայի խտությունը, որն անցնում է փոքր անցքի միջով դեպի փոքր անցքի հատակը, կնվազի, և լազերային էներգիայի խտությունը փոքր անցքի ներքևում կարևոր է որոշակի գոլորշիացման ճնշում ստեղծելու համար՝ որոշակի խորություն պահպանելու համար: փոքր անցքը, որը որոշում է մշակման գործընթացի ներթափանցման խորությունը:

Որո՞նք են լազերային մշակման կիրառությունները բարձր խտության PCB-ների արտադրության մեջ

Նկար 5 Լազերային բեկում փոսում

3 եզրակացությունը

Լազերային մշակման տեխնոլոգիայի կիրառումը կարող է զգալիորեն բարելավել բարձր խտության PCB միկրո անցքերի հորատման արդյունավետությունը: Փորձերը ցույց են տալիս, որ. ①Թվային կառավարման տեխնոլոգիայի հետ համատեղ՝ տպագիր տախտակի վրա րոպեում կարող են մշակվել ավելի քան 30,000 միկրո անցք, իսկ բացվածքը 75-ից 100 է; ② Ուլտրամանուշակագույն լազերի կիրառումը կարող է հետագայում բացվածքը դարձնել 50 մկմ-ից կամ ավելի փոքր, ինչը պայմաններ է ստեղծում PCB սալիկների օգտագործման տարածքի հետագա ընդլայնման համար: