1 Applikazzjoni tar-raġġ tal-lejżer

Id-densità għolja Bord tal-PCB hija struttura b’ħafna saffi, li hija separata minn reżina iżolanti mħallta ma ‘materjali tal-fibra tal-ħġieġ, u saff konduttiv ta’ fojl tar-ram jiddaħħal bejniethom. Imbagħad huwa laminat u magħqud. Figura 1 turi sezzjoni ta ‘bord b’4 saffi. Il-prinċipju tal-ipproċessar tal-lejżer huwa li tuża raġġi tal-lejżer biex tiffoka fuq il-wiċċ tal-PCB biex istantanjament jiddewweb u vaporizza l-materjal biex jiffurmaw toqob żgħar. Peress li r-ram u r-reżina huma żewġ materjali differenti, it-temperatura tat-tidwib tal-fojl tar-ram hija 1084°C, filwaqt li t-temperatura tat-tidwib tar-reżina iżolanti hija biss 200-300°C. Għalhekk, huwa meħtieġ li jintgħażlu b’mod raġonevoli u jikkontrollaw b’mod preċiż parametri bħal wavelength tar-raġġ, modalità, dijametru u polz meta jiġi applikat it-tħaffir bil-lejżer.

1.1 L-influwenza tal-wavelength tar-raġġ u l-mod fuq l-ipproċessar

X’inhuma l-applikazzjonijiet tal-ipproċessar tal-lejżer fil-manifattura tal-PCB ta ‘densità għolja

Figura 1 Veduta trasversali ta ‘PCB b’4 saffi

Jista ‘jidher mill-Figura 1 li l-laser huwa l-ewwel li jipproċessa l-fojl tar-ram meta jtaqqab, u r-rata ta’ assorbiment tar-ram għall-lejżer tiżdied biż-żieda tal-wavelength. Ir-rata ta ‘assorbiment tal-laser YAG/UV ta’ 351 sa 355 m hija għolja daqs 70%. YAG/UV laser jew metodu ta ‘maskra konformi jistgħu jintużaw biex jittaqqbu bordijiet stampati ordinarji. Sabiex tiżdied l-integrazzjoni tal-PCB ta ‘densità għolja, kull saff ta’ fojl tar-ram huwa biss 18μm, u s-sottostrat tar-reżina taħt il-fojl tar-ram għandu rata għolja ta ‘assorbiment ta’ laser tad-dijossidu tal-karbonju (madwar 82%), li jipprovdi kundizzjonijiet għall-applikazzjoni tal-perforazzjoni bil-lejżer tad-dijossidu tal-karbonju. Minħabba li r-rata ta ‘konverżjoni fotoelettrika u l-effiċjenza tal-ipproċessar tal-laser tad-dijossidu tal-karbonju hija ħafna ogħla minn dik tal-laser YAG/UV, sakemm ikun hemm biżżejjed enerġija tar-raġġ u l-fojl tar-ram jiġi pproċessat biex iżżid ir-rata ta’ assorbiment tiegħu tal-laser, il-laser tad-dijossidu tal-karbonju jista ‘jintuża biex tiftaħ direttament il-PCB.

Il-modalità trasversali tar-raġġ tal-lejżer għandha influwenza kbira fuq l-angolu tad-diverġenza u l-produzzjoni tal-enerġija tal-lejżer. Sabiex tinkiseb biżżejjed enerġija tar-raġġ, huwa meħtieġ li jkun hemm mod ta ‘ħruġ tajjeb tar-raġġ. L-istat ideali huwa li tifforma output ta ‘modalità Gaussian ta’ ordni baxx kif muri fil-Figura 2. B’dan il-mod, tista ‘tinkiseb densità għolja ta’ enerġija, li tipprovdi prerekwiżit biex ir-raġġ ikun iffokat tajjeb fuq il-lenti.

X’inhuma l-applikazzjonijiet tal-ipproċessar tal-lejżer fil-manifattura tal-PCB ta ‘densità għolja

Figura 2 Distribuzzjoni tal-enerġija b’mod Gaussian bi prezz baxx

Il-mod ta ‘ordni baxx jista’ jinkiseb billi timmodifika l-parametri tar-resonatur jew tinstalla dijaframma. Għalkemm l-installazzjoni tad-dijaframma tnaqqas l-output ta ‘l-enerġija tar-raġġ, tista’ tillimita l-laser tal-modalità ta ‘ordni għolja biex tipparteċipa fil-perforazzjoni u tgħin ittejjeb it-tond tat-toqba żgħira. .

1.2 Il-ksib tal-mikropori

Wara li jintgħażlu l-wavelength u l-mod tar-raġġ, sabiex tinkiseb toqba ideali fuq il-PCB, id-dijametru tal-post għandu jiġi kkontrollat. Biss jekk id-dijametru tal-post huwa żgħir biżżejjed, l-enerġija tista ‘tikkonċentra fuq l-ablation tal-pjanċa. Hemm ħafna modi biex taġġusta d-dijametru tal-post, prinċipalment permezz ta ‘fokus ta’ lenti sferika. Meta r-raġġ tal-modalità Gaussian jidħol fil-lenti, id-dijametru tal-post fuq il-pjan fokali ta ‘wara tal-lenti jista’ jiġi kkalkulat bejn wieħed u ieħor bil-formula li ġejja:

D≈λF/(πd)

Fil-formula: F hija t-tul fokali; d huwa r-raġġ tal-post tar-raġġ Gaussian proġettat minn persuna fuq il-wiċċ tal-lenti; λ huwa l-wavelength tal-laser.

Jista ‘jidher mill-formula li iktar ma jkun kbir id-dijametru tal-inċident, iżgħar ikun il-post iffokat. Meta jiġu kkonfermati kundizzjonijiet oħra, it-tqassir tat-tul fokali jwassal għat-tnaqqis tad-dijametru tar-raġġ. Madankollu, wara li titqassar F, id-distanza bejn il-lenti u l-biċċa tax-xogħol titnaqqas ukoll. Il-gagazza tista ‘titjir fuq il-wiċċ tal-lenti waqt it-tħaffir, li se taffettwa l-effett tat-tħaffir u l-ħajja tal-lenti. F’dan il-każ, jista ‘jiġi installat apparat awżiljarju fuq in-naħa tal-lenti u jintuża l-gass. Wettaq tindif.

1.3 L-influwenza tal-polz tar-raġġ

Lejżer b’ħafna impulsi jintuża għat-tħaffir, u d-densità tal-qawwa tal-laser pulsat trid tal-inqas tilħaq it-temperatura tal-evaporazzjoni tal-fojl tar-ram. Minħabba li l-enerġija tal-laser b’impuls wieħed ġiet imdgħajfa wara li tinħaraq permezz tal-fojl tar-ram, is-sottostrat sottostanti ma jistax jiġi ablat b’mod effettiv, u s-sitwazzjoni murija f’Fig. 3a se tiġi ffurmata, sabiex it-toqba tal-via ma tistax tiġi ffurmata. Madankollu, l-enerġija tar-raġġ m’għandhiex tkun għolja wisq meta tippanċja, u l-enerġija hija għolja wisq. Wara li l-fojl tar-ram jiġi ppenetrat, l-ablazzjoni tas-sottostrat tkun kbira wisq, li tirriżulta fis-sitwazzjoni murija fil-Figura 3b, li ma twassalx għall-ipproċessar ta ‘wara tal-bord taċ-ċirkwit. Huwa l-aktar ideali li tifforma l-mikro-toqob b’mudell ta ‘toqba kemmxejn għax-xejn kif muri f’Fig. 3c. Dan il-mudell tat-toqba jista ‘jipprovdi konvenjenza għall-proċess ta’ kisi tar-ram sussegwenti.

X’inhuma l-applikazzjonijiet tal-ipproċessar tal-lejżer fil-manifattura tal-PCB ta ‘densità għolja

Figura 3 Tipi ta ‘toqob ipproċessati minn lasers ta’ enerġija differenti

Sabiex jinkiseb il-mudell tat-toqba murija fil-Figura 3c, tista ‘tintuża forma tal-mewġ tal-laser pulsat b’quċċata ta’ quddiem (Figura 4). L-enerġija tal-polz ogħla fit-tarf ta ‘quddiem tista’ ablat il-fojl tar-ram, u l-polz multipli b’enerġija aktar baxxa fit-tarf ta ‘wara jistgħu ablate is-sottostrat iżolanti u Agħmel it-toqba tapprofondixxi sakemm il-fojl tar-ram t’isfel.

X’inhuma l-applikazzjonijiet tal-ipproċessar tal-lejżer fil-manifattura tal-PCB ta ‘densità għolja

Figura 4 Forma tal-mewġ tal-laser tal-impuls

2 Effett tar-raġġ tal-lejżer

Minħabba li l-proprjetajiet materjali tal-fojl tar-ram u s-sottostrat huma differenti ħafna, ir-raġġ tal-lejżer u l-materjal tal-bord taċ-ċirkwit jinteraġixxu biex jipproduċu varjetà ta ‘effetti, li għandhom impatt importanti fuq l-apertura, il-fond, u t-tip ta’ toqba tal-mikropori.

2.1 Riflessjoni u assorbiment tal-lejżer

L-interazzjoni bejn il-lejżer u l-PCB l-ewwel tibda mill-laser inċidenti jiġi rifless u assorbit mill-fojl tar-ram fuq il-wiċċ. Minħabba li l-fojl tar-ram għandu rata ta ‘assorbiment baxxa ħafna tal-laser tad-dijossidu tal-karbonju ta’ wavelength infra-aħmar, huwa diffiċli li tiġi pproċessata u l-effiċjenza hija estremament baxxa. Il-parti assorbita tal-enerġija tad-dawl se żżid l-enerġija kinetika tal-elettroni ħielsa tal-materjal tal-fojl tar-ram, u l-biċċa l-kbira minnha se tiġi kkonvertita fl-enerġija tas-sħana tal-fojl tar-ram permezz tal-interazzjoni ta ‘elettroni u lattices jew joni tal-kristall. Dan juri li filwaqt li tittejjeb il-kwalità tar-raġġ, huwa meħtieġ li jsir trattament minn qabel fuq il-wiċċ tal-fojl tar-ram. Il-wiċċ tal-fojl tar-ram jista ‘jkun miksi b’materjali li jżidu l-assorbiment tad-dawl biex iżidu r-rata ta’ assorbiment tad-dawl tal-lejżer.

2.2 Ir-rwol tal-effett tar-raġġ

Waqt l-ipproċessar tal-lejżer, ir-raġġ tad-dawl jirradja l-materjal tal-fojl tar-ram, u l-fojl tar-ram jissaħħan għall-vaporizzazzjoni, u t-temperatura tal-fwar hija għolja, li hija faċli biex tkisser u jonizza, jiġifieri, plażma indotta bir-ritratti hija ġġenerata minn eċċitazzjoni ħafifa . Il-plażma indotta mir-ritratti hija ġeneralment plażma ta ‘fwar materjali. Jekk l-enerġija trasmessa lill-biċċa tax-xogħol mill-plażma hija akbar mit-telf ta ‘enerġija ħafifa riċevuta mill-biċċa tax-xogħol ikkawżat mill-assorbiment tal-plażma. Il-plażma minflok ittejjeb l-assorbiment tal-enerġija tal-laser mill-biċċa tax-xogħol. Inkella, il-plażma timblokka l-lejżer u ddgħajjef l-assorbiment tal-lejżer mill-biċċa tax-xogħol. Għal lejżers tad-dijossidu tal-karbonju, il-plażma indotta bir-ritratti tista ‘żżid ir-rata ta’ assorbiment tal-fojl tar-ram. Madankollu, plażma wisq tikkawża li r-raġġ jiġi rifratt meta jgħaddi, li jaffettwa l-eżattezza tal-pożizzjonament tat-toqba. Ġeneralment, id-densità tal-qawwa tal-lejżer hija kkontrollata għal valur xieraq taħt 107 W/cm2, li jista ‘jikkontrolla aħjar il-plażma.

L-effett pinhole għandu rwol estremament importanti fit-titjib tal-assorbiment tal-enerġija tad-dawl fil-proċess tat-tħaffir bil-lejżer. Il-lejżer ikompli jneħħi s-sottostrat wara li jinħaraq permezz tal-fojl tar-ram. Is-sottostrat jista ‘jassorbi ammont kbir ta’ enerġija ħafifa, jivvaporizza u jespandi b’mod vjolenti, u l-pressjoni ġġenerata tista ‘tkun Il-materjal imdewweb jintrema ‘l barra biex jifforma toqob żgħar. It-toqba żgħira hija wkoll mimlija bil-plażma indotta bir-ritratti, u l-enerġija tal-laser li tidħol fit-toqba żgħira tista ‘tiġi assorbita kważi kompletament mir-riflessjonijiet multipli tal-ħajt tat-toqba u l-azzjoni tal-plażma (Figura 5). Minħabba l-assorbiment tal-plażma, id-densità tal-qawwa tal-lejżer li tgħaddi mit-toqba żgħira sal-qiegħ tat-toqba żgħira se tonqos, u d-densità tal-qawwa tal-lejżer fil-qiegħ tat-toqba żgħira hija essenzjali biex tiġġenera ċertu pressjoni ta ‘vaporizzazzjoni biex iżżomm ċertu fond ta’ it-toqba żgħira, li tiddetermina Il-fond tal-penetrazzjoni tal-proċess tal-magni.

X’inhuma l-applikazzjonijiet tal-ipproċessar tal-lejżer fil-manifattura tal-PCB ta ‘densità għolja

Figura 5 Rifrazzjoni tal-lejżer fit-toqba

3 Konklużjoni

L-applikazzjoni tat-teknoloġija tal-ipproċessar tal-lejżer tista ‘ttejjeb ħafna l-effiċjenza tat-tħaffir ta’ mikro-toqob tal-PCB ta ‘densità għolja. L-esperimenti juru li: ①Magħquda ma ‘teknoloġija ta’ kontroll numeriku, aktar minn 30,000 mikro-toqba jistgħu jiġu pproċessati kull minuta fuq il-bord stampat, u l-apertura hija bejn 75 u 100; ② L-applikazzjoni tal-lejżer UV tista ‘tagħmel aktar l-apertura inqas minn 50μm jew iżgħar, li toħloq kundizzjonijiet biex tespandi aktar l-ispazju tal-użu tal-bordijiet tal-PCB.