Лазердик иштетүү технологиясын колдонуу ийкемдүү схема

Жогорку тыгыздыктагы ийкемдүү плата – бул ийкемдүү схеманын бир бөлүгү, ал жалпысынан линиянын аралыгы 200 мкмден кем эмес же 250 мкмден аз ийкемдүү такта аркылуу микро катары аныкталат. Жогорку тыгыздыкта ийкемдүү схема телекоммуникация, компьютерлер, интегралдык микросхемалар жана медициналык жабдуулар сыяктуу көптөгөн колдонмолорго ээ. Ийкемдүү схема материалдарынын өзгөчө касиеттерин көздөп, бул кагаз бургулоо аркылуу жогорку тыгыздыкта ийкемдүү схемаларды жана микроди лазердик иштетүүдө каралуучу кээ бир негизги көйгөйлөрдү киргизет.

Ийкемдүү электр тактасынын уникалдуу мүнөздөмөсү аны көп учурда каттуу схемага жана салттуу зым схемасына альтернатива кылат. Ошол эле учурда көптөгөн жаңы жерлерди өнүктүрүүгө өбөлгө түзөт. FPCтин эң ылдам өсүүчү бөлүгү – бул компьютердин катуу дискинин (HDD) ички туташуу линиясы. Катуу дисктин магниттик башы сканерлөө үчүн айлануучу дискте ары -бери жылат жана ийкемдүү схеманы мобилдик магниттик баш менен башкаруу схемасынын ортосундагы байланышты ишке ашыруу үчүн зымды алмаштыруу үчүн колдонсо болот. Катуу диск өндүрүүчүлөр “токтотулган ийкемдүү табак” (FOS) технологиясы аркылуу өндүрүштү көбөйтүшөт жана монтаждоо чыгымдарын азайтышат. Мындан тышкары, зымсыз асма технологиясы жакшыраак сейсмикалык каршылыкка ээ жана продукциянын ишенимдүүлүгүн жакшырта алат. Катуу дискте колдонулган дагы бир тыгыздыгы ийкемдүү схема-бул асма менен контроллердин ортосунда колдонулган interposer flex.

Экинчи FPC тармагы – бул жаңы интегралдык микросхемалардын таңгагы. Ийкемдүү микросхемалар чип деңгээлинин таңгагында (CSP), көп чиптүү модулда (MCM) жана ийкемдүү схемада (COF) чипте колдонулат. Алардын арасында, CSP ички микросхемасы чоң рынокко ээ, анткени аны жарым өткөргүч түзмөктөрдө жана флэш -эс тутумда колдонууга болот жана PCMCIA карталарында, дисктерде, жеке санариптик жардамчыларда (PDA), уюлдук телефондордо, пейджерлерде колдонулат Санарип камера жана санарип камера . Мындан тышкары, суюк кристалл дисплейи (ЖК), полиэфир пленкасы жана сыя реактивдүү принтер картридждери-бул жогорку тыгыздыкта ийкемдүү схеманын башка үч жогорку өсүү программасы.

Көчмө түзмөктөрдө (мисалы, мобилдик телефондордо) ийкемдүү линия технологиясынын рыноктук потенциалы абдан чоң, бул абдан табигый нерсе, анткени бул приборлор керектөөчүлөрдүн муктаждыктарын канааттандыруу үчүн кичине көлөмдү жана жеңил салмакты талап кылат; Мындан тышкары, ийкемдүү технологиянын акыркы колдонмолоруна жалпак панелдүү дисплейлер жана медициналык аппараттар кирет, алар дизайнерлер тарабынан угуу аппараттары жана адам импланттары сыяктуу продукциянын көлөмүн жана салмагын азайтуу үчүн колдонулушу мүмкүн.

Жогорудагы талаалардагы эбегейсиз өсүш ийкемдүү платалардын дүйнөлүк өндүрүшүнүн өсүшүнө алып келди. Мисалы, каттуу дисктердин жылдык сатуу көлөмү 345 -жылы 2004 миллион даанага жетет деп күтүлүүдө, бул 1999 -жылдагыдан дээрлик эки эсе, ал эми 2005 -жылы уюлдук телефондордун сатуу көлөмү консервативдүү түрдө 600 миллион бирдикке бааланат. Бул өсүштөр 35-жылга карата 3.5 миллион чарчы метрге жеткен жогорку тыгыздыктагы ийкемдүү схемаларды чыгаруунун жылдык өсүшүнө алып келет. Мындай жогорку өндүрүм суроо-талап натыйжалуу жана арзан иштетүү технологиясын талап кылат жана лазердик иштетүү технологиясы алардын бири .

Лазер ийкемдүү схемаларды өндүрүү процессинде үч негизги функцияга ээ: иштетүү жана калыптандыруу (кесүү жана кесүү), кесүү жана бургулоо. Байланышсыз иштетүүчү курал катары лазерди өтө кичине фокуста колдонсо болот (100 ~ 500) мкм) Жогорку интенсивдүү жарык энергиясы (650MW / mm2) материалга колдонулат. Мындай жогорку энергияны кесүү, бургулоо, белгилөө, ширетүү, маркалоо жана башка иштетүү үчүн колдонсо болот. Иштетүүнүн ылдамдыгы жана сапаты иштетилген материалдын касиеттери жана толкун узундугу, энергия тыгыздыгы, чоку күчү, импульстун туурасы жана жыштыгы сыяктуу лазердик мүнөздөмөлөргө байланыштуу. Ийкемдүү схемаларды иштетүүдө ультрафиолет (UV) жана алыскы инфракызыл (FIR) лазерлер колдонулат. Биринчиси, адатта, эксимер же ультрафиолет диодунун катуу абалдагы (uv-dpss) лазерлерин колдонот, экинчиси жалпысынан пломбаланган CO2 лазерлерди div> колдонот.

Вектордук сканерлөө технологиясы графикти кесүү жана бургулоо үчүн агым өлчөгүч жана CAD / CAM программасы менен жабдылган күзгүнү көзөмөлдөө үчүн компьютерди колдонот жана лазердин иштөөчү бетине вертикалдуу жаркырашын камсыз кылуу үчүн телесентрический линза системасын колдонот < / div>

Лазердик бургулоо иштетүү жогорку тактыкка жана кеңири колдонууга ээ. Бул ийкемдүү райондук тактаны түзүү үчүн идеалдуу курал. CO2 лазерби же DPSS лазери болобу, материалды фокустагандан кийин каалаган формага иштетсе болот. Ал гальванометрге күзгү орнотуу менен даярдалган бөлүктүн каалаган жерине багытталган лазер нурун атат, андан кийин вектордук сканерлөө технологиясын колдонуу менен гальванометрде компьютердик сандык башкарууну (CNC) жүзөгө ашырат жана CAD / CAM программасынын жардамы менен графикти кесет. Бул “жумшак курал” дизайны өзгөртүлгөндө лазерди реалдуу убакытта оңой башкара алат. Жарыктын кичирейүүсүн жана ар кандай кесүүчү шаймандарды тууралоо менен, лазердик иштетүү дизайн графигин так түшүрө алат, бул дагы бир маанилүү артыкчылык.

Vector scanning can cut substrates such as polyimide film, cut out the whole circuit or remove an area on the circuit board, such as a slot or a block. In the process of processing and forming, the laser beam is always turned on when the mirror scans the whole processing surface, which is opposite to the drilling process. During drilling, the laser is turned on only after the mirror is fixed at each drilling position div>

бөлүк

Жаргон тилинде “кесүү” – бул лазердин жардамы менен материалдын бир катмарын экинчисинен алып салуу процесси. Бул процесс лазер үчүн көбүрөөк ылайыктуу. Ошол эле вектордук сканерлөө технологиясы диэлектрикти алып салуу жана ылдыйдагы өткөргүч блокнотту ачуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул учурда лазердик иштетүүнүн жогорку тактыгы дагы бир жолу чоң пайдаларды чагылдырат. FIR лазер нурлары жез фольгада чагылдырыла тургандыктан, бул жерде көбүнчө CO2 лазери колдонулат.

бургулоо тешиги

Кээ бир жерлерде механикалык бургулоо, штамптоо же плазмалык оюктарды тешиктер аркылуу түзүү үчүн колдонушса да, лазердик бургулоо ийкемдүү схеманын тешик түзүү ыкмасы болуп саналат, негизинен анын жогорку өндүрүмдүүлүгү, күчтүү ийкемдүүлүгү жана кадимки иштөө узактыгы. .

Механикалык бургулоо жана штамптоо диаметри дээрлик 250 мкм болгон ийкемдүү тактада жасалышы мүмкүн болгон жогорку тактыктагы бургулоо биттерин жана штамптарын кабыл алат, бирок бул жогорку тактыктагы аппараттар абдан кымбат жана салыштырмалуу кыска кызмат мөөнөтүнө ээ. Улам жогорку тыгыздыкта ийкемдүү схема, талап кылынган диафрагма катышы 250 μ М кичинекей, ошондуктан механикалык бургулоо жактырылган эмес.

Плазманын этингин 50 мкм калыңдыкта полиимиддик пленкада колдонсо болот, өлчөмү 100 мкмден аз, бирок жабдууларга инвестиция жана процесстин наркы бир топ жогору, плазманы чийүү процессинин техникалык тейлөөсү да абдан жогору, айрыкча байланышкан чыгымдар кээ бир химиялык калдыктарды тазалоого жана керектелүүчү материалдарга. Мындан тышкары, жаңы процессти түзүүдө плазманы чийүү үчүн ырааттуу жана ишенимдүү микро виас жасоо үчүн бир топ убакыт талап кылынат. Бул процесстин артыкчылыгы – жогорку ишенимдүүлүк. Маалымдалгандай, микро аркылуу өтүүнүн квалификациялуу көрсөткүчү 98%ды түзөт. Ошондуктан, плазма этчинг дагы эле медициналык жана авионикалык жабдуулардын белгилүү бир рыногуна ээ div>

Тескерисинче, лазер менен микро виаларды өндүрүү жөнөкөй жана арзан процесс. Лазердик жабдуулардын салымы өтө аз, лазер болсо байланышсыз курал. Механикалык бургулоодон айырмаланып, куралды алмаштыруунун кымбат баасы болот. Мындан тышкары, заманбап пломбаланган CO2 жана uv-dpss лазерлери техникалык тейлөөнү бекер жүргүзөт, бул токтоп турган убактысын азайтып, өндүрүмдүүлүктү бир топ жакшыртат.

Ийкемдүү схемада микро виас чыгаруу ыкмасы катуу компьютердегидей, бирок лазердин кээ бир маанилүү параметрлерин субстрат менен калыңдыктын айырмасынан улам өзгөртүү керек. Мөөр басылган CO2 жана uv-dpss лазерлери ийкемдүү схемада түз бургулоо үчүн калыптоочу эле вектордук сканерлөө технологиясын колдоно алышат. Бир гана айырмасы, бургулоо колдонмосунун программалык камсыздоосу бир микродон экинчисине сканерлөө күзгүсү учурунда лазерди өчүрөт. Лазер нуру башка бургулоо абалына жетмейинче күйгүзүлбөйт. Тешикти ийкемдүү плитанын субстратынын бетине перпендикуляр кылуу үчүн, лазер нуру сканерлөө күзгүсү менен субстраттын ортосундагы телесентрический линзалар системасын колдонуу менен жетишүүгө мүмкүн болгон схеманын субстратына тигинен жаркырашы керек (2 -сүрөт). ) div>

Ультрафиолет лазеринин жардамы менен Каптон тешилген

CO2 лазери микро виаларды бургулоо үчүн конформалдуу маска технологиясын да колдоно алат. Бул технологияны колдонууда жездин бети маска катары колдонулат, тешиктер ага кадимки басуу ыкмасы менен чегилет, андан кийин ачык диэлектрдик материалдарды алып салуу үчүн жез фольгасынын тешиктерине CO2 лазер нуру нурланат.

Микро виастарды проекциялык маска ыкмасы аркылуу эксимер лазеринин жардамы менен да жасаса болот. Бул технология субстратка массив аркылуу микро аркылуу же бүтүндөй микро сүрөттү картага түшүрүү керек, андан кийин эксимер лазер нуру масканы нурландырып, тешикти бургулоо үчүн, масканын сүрөтүн субстраттын бетине картага түшүрөт. Эксимер лазердик бургулоонун сапаты абдан жакшы. Анын кемчиликтери төмөн ылдамдык жана жогорку баа.

Лазердик тандоо ийкемдүү схеманы иштетүү үчүн лазердин түрү катуу компьютерди иштетүү менен бирдей болгонуна карабастан, материалдын жана калыңдыктын айырмасы иштетүү параметрлерине жана ылдамдыгына чоң таасирин тийгизет. Кээде эксимер лазери жана кайчылаш козголгон газ (чай) CO2 лазерин колдонсо болот, бирок бул эки ыкма жай ылдамдыкка жана техникалык тейлөөнүн жогорку баасына ээ, бул өндүрүмдүүлүктүн жакшырышын чектейт. Салыштырганда, CO2 жана uv-dpss лазерлери кеңири колдонулат, тез жана арзан, ошондуктан алар негизинен ийкемдүү платалардын микро виасын даярдоодо жана иштетүүдө колдонулат.

Different from gas flow CO2 laser, sealed CO2 laser（ http://www.auto-alt.cn ）The block release technology is adopted to limit the laser gas mixture to the laser cavity specified by two rectangular electrode plates. The laser cavity is sealed during the whole service life (usually about 2 ~ 3 years). The sealed laser cavity has compact structure and does not need air exchange. The laser head can work continuously for more than 25000 hours without maintenance. The biggest advantage of the sealing design is that it can generate fast pulses. For example, the block release laser can emit high-frequency (100kHz) pulses with a power peak of 1.5KW. With high frequency and high peak power, rapid machining can be carried out without any thermal degradation div>

Uv-dpss лазер-бул неодим ванадатын (Nd: YVO4) кристалл таякчасын лазер диодунун массиви менен үзгүлтүксүз соруп туруучу катуу абалдагы түзмөк. Бул акустикалык-оптикалык Q-которгуч аркылуу импульстун өндүрүшүн жаратат жана Nd: YVO4 лазеринин 1064nm & nbsp тартып чыгаруусун өзгөртүү үчүн үчүнчү гармоникалык кристалл генераторун колдонот; IR негизги толкун узундугу 355 нм UV толкун узартылат. Жалпысынан 355nm < / div>

20kHz номиналдуу импульстун кайталануу ылдамдыгында uv-dpss лазеринин орточо чыгуу күчү 3W div>

Uv-dpss лазер

Диэлектрик да, жез да толкун узундугу 355 нм болгон uv-dpss лазерди оңой сиңире алат. Uv-dpss лазеринин CO2 лазерине караганда кичинекей жарык жери жана аз чыгаруу күчү бар. Диэлектр иштетүү процессинде, uv-dpss лазери, адатта, кичинекей өлчөмдө колдонулат (50%дан аз) мкм) Ошондуктан, диаметри 50дөн аз болгон тыгыздыгы ийкемдүү схеманын μ M микростростурунда иштетилиши керек. , UV лазерди колдонуу абдан идеалдуу. Азыр uv-dpss лазер дивинин иштетүү жана бургулоо ылдамдыгын жогорулатуучу жогорку кубаттуу uv-dpss лазери бар>

UV-dpss лазеринин артыкчылыгы, анын жогорку энергиялуу УФ фотондору металлдык эмес көпчүлүк катмарларда жаркыраганда, алар молекулалардын байланышын түздөн-түз үзүп, “муздак” литография процесси менен кесүү четин тегиздей алат жана анын деңгээлин минималдаштырат. термикалык зыян жана күйүк. Ошондуктан, UV микро кесүү кийинки дарылоо мүмкүн болбогон же керексиз div> болгон суроо-талапка ылайыктуу

CO2 лазер (Automation альтернатива)

Мөөрлөнгөн CO2 лазеринин толкун узундугу 10.6 мкм же 9.4 мкм FIR лазерин бөлүп чыгарат, бирок эки толкундун тең диэлектриктери полиимиддик пленка субстраты тарабынан сиңирилүүгө оңой болгону менен, изилдөө көрсөткөндөй, 9.4 μ М толкун узундугунун таасири мындай материалды иштетет көп жакшы. Диэлектрик 9.4 μ М толкун узундугунун сиңирүү коэффициенти жогору, бул бургулоо же кесүү үчүн μ M толкун узундугу 10.6дан жакшы. тогуз чекиттүү төрт мкм лазер бургулоодо жана кесүүдө ачык -айкын артыкчылыктарга ээ болгондон тышкары, сонун кесүүчү эффектке ээ. Андыктан толкун узундугу кыска лазерди колдонуу өндүрүмдүүлүктү жана сапатты жакшырта алат.

Жалпылап айтканда, арчанын толкун узундугу диэлектриктер тарабынан оңой сиңирилет, бирок ал жез аркылуу кайра чагылдырылат. Ошондуктан, CO2 лазерлеринин көбү диэлектрдик иштетүү, калыптоо, кесүү жана диэлектрдик субстрат менен ламинатты деламинизациялоо үчүн колдонулат. CO2 лазеринин чыгуу күчү DPSS лазеринен жогору болгондуктан, CO2 лазери диэлектрикти иштетүү үчүн көпчүлүк учурда колдонулат. CO2 лазер жана uv-dpss лазери көп учурда бирге колдонулат. Мисалы, микро виас бургулап жатканда, биринчи жез катмарын DPSS лазер менен алып салгыла, андан кийин CO2 лазер менен диэлектрик катмарынын тешиктерин кийинки жез капталган катмар пайда болгонго чейин бургулап, анан процессти кайталагыла.

Ультрафиолет лазеринин толкун узундугу өтө кыска болгондуктан, ультракызгылт лазер чыгарган жарык жери CO2 лазердикинен жакшыраак, бирок кээ бир колдонмолордо CO2 лазеринин өндүргөн чоң диаметри жарык жери UV-dpss лазерине караганда пайдалуу. Мисалы, оюктар жана блоктор сыяктуу чоң аянттагы материалдарды кескиле же чоң тешиктерди бургула (диаметри 50дөн чоң) мкм) CO2 лазер менен иштетүүгө азыраак убакыт талап кылынат. Жалпылап айтканда, диафрагманын катышы 50 мкм m чоң болгондо, CO2 лазердик иштетүү көбүрөөк ылайыктуу жана диафрагма 50 мкмден аз, uv-dpss лазеринин таасири жакшыраак.