Примена технологије ласерске обраде у флексибилна плоча

Флексибилна плоча велике густине је део целе флексибилне плоче, која је генерално дефинисана као размак између редова мањи од 200 μМ или микро преко флексибилне плоче мање од 250 μМ. Флексибилна плоча велике густине има широк спектар примена, као што су телекомуникације, рачунари, интегрисана кола и медицинска опрема. У циљу посебних својстава материјала са флексибилним плочама, овај рад представља неке кључне проблеме које треба узети у обзир при ласерској обради флексибилних плоча велике густине и микро путем бушења п>

Јединствене карактеристике флексибилне плоче чине је у многим приликама алтернативом крутој плочи и традиционалној схеми ожичења. Истовремено, такође промовише развој многих нових поља. Најбрже растући део ФПЦ -а је интерна линија повезивања хард диска рачунара (ХДД). Магнетска глава чврстог диска ће се кретати напред и назад на ротирајућем диску ради скенирања, а флексибилно коло се може користити за замену жице како би се остварила веза између мобилне магнетне главе и управљачке плоче. Произвођачи тврдих дискова повећавају производњу и смањују трошкове монтаже технологијом која се назива „суспендована флексибилна плоча“ (ФОС). Осим тога, технологија бежичног огибљења има бољу сеизмичку отпорност и може побољшати поузданост производа. Још једна флексибилна плоча велике густине која се користи на чврстом диску је Интерпосер флек, која се користи између огибљења и контролера.

Друго растуће поље ФПЦ -а је ново паковање са интегрисаним колом. Флексибилна кола се користе у паковању на нивоу чипова (ЦСП), модулу са више чипова (МЦМ) и чипу на флексибилној плочи (ЦОФ). Међу њима, ЦСП унутрашње коло има огромно тржиште, јер се може користити у полупроводничким уређајима и флеш меморији, а широко се користи у ПЦМЦИА картицама, диск јединицама, личним дигиталним помоћницима (ПДА), мобилним телефонима, пејџерима Дигиталним фотоапаратом и дигиталним фотоапаратом . Осим тога, дисплеј са течним кристалима (ЛЦД), прекидач од полиестерског филма и кертриџ за инк-јет штампач су три друга поља примене високог раста флексибилне плоче велике густине \

Тржишни потенцијал технологије флексибилних линија у преносним уређајима (попут мобилних телефона) је веома велики, што је врло природно, јер је за ове уређаје потребна мала запремина и мала тежина како би се задовољиле потребе потрошача; Осим тога, најновије апликације флексибилне технологије укључују екране са равним екраном и медицинске уређаје, које дизајнери могу користити за смањење запремине и тежине производа као што су слушни апарати и људски имплантати.

Огроман раст у горе наведеним пољима довео је до повећања глобалне производње флексибилних плоча. На пример, очекује се да ће годишњи обим продаје тврдих дискова достићи 345 милиона јединица у 2004. години, скоро двоструко више него 1999. године, а конзервативно се процењује да ће продаја мобилних телефона у 2005. износити 600 милиона јединица. Ова повећања доводе до годишњег повећања од 35% производње флексибилних плоча велике густине, достижући 3.5 милиона квадратних метара до 2002. Овако велика излазна потражња захтева ефикасну и јефтину технологију обраде, а ласерска обрада је једна од њих .

Ласер има три главне функције у процесу производње флексибилне плоче: обрада и обликовање (сечење и сечење), сечење и бушење. Као бесконтактни алат за обраду, ласер се може користити у врло малом фокусу (100 ~ 500) μм.) На материјал се примењује светлосна енергија високог интензитета (650МВ / мм2). Таква велика енергија може се користити за сечење, бушење, обележавање, заваривање, обележавање и другу обраду. Брзина и квалитет обраде повезани су са својствима обрађеног материјала и карактеристикама ласера, као што су таласна дужина, густина енергије, вршна снага, ширина и фреквенција импулса. За обраду флексибилне плоче користе се ултраљубичасти (УВ) и далеко инфрацрвени (ФИР) ласери. Први обично користе ласере у чврстом стању (ув-дпсс) који се пумпа помоћу екцимер или УВ диода, док други углавном користе запечаћене ЦО2 ласере

Технологија векторског скенирања користи рачунар за управљање огледалом опремљеним мерачем протока и ЦАД / ЦАМ софтвером за генерисање графике за сечење и бушење, а користи систем телецентричних сочива како би осигурала да ласер вертикално сија на површини обратка < / див>

Ласерско бушење обрада има високу прецизност и широку примену. То је идеалан алат за формирање флексибилне плоче. Било да је ЦО2 ласер или ДПСС ласер, материјал се након фокусирања може прерадити у било који облик. Он испуцава фокусирани ласерски зрак било где на површини обратка постављањем огледала на галванометар, затим врши рачунарску нумеричку контролу (ЦНЦ) на галванометру помоћу технологије векторског скенирања и прави графику за сечење уз помоћ ЦАД / ЦАМ софтвера. Овај „меки алат“ може лако да контролише ласер у реалном времену када се промени дизајн. Подешавањем скупљања светлости и различитим алатима за сечење, ласерска обрада може прецизно репродуковати графику дизајна, што је још једна значајна предност.

Векторско скенирање може исећи подлоге као што је полиимидни филм, исећи цело коло или уклонити део на плочи, попут утора или блока. У процесу обраде и обликовања ласерски зрак се увек укључује када огледало скенира целу површину обраде, што је супротно од процеса бушења. Током бушења ласер се укључује тек након што се огледало фиксира на сваком положају бушења див>

одељак

„Сечење“ у жаргону је процес уклањања једног слоја материјала са другог ласером. Овај процес је погоднији за ласер. Иста технологија векторског скенирања може се користити за уклањање диелектрика и излагање проводљиве подлоге испод. У овом тренутку висока прецизност ласерске обраде још једном одражава велике предности. Будући да ће се ФИР ласерски зраци рефлектирати бакреном фолијом, овдје се обично користи ЦО2 ласер.

бушотина

Иако се на неким местима и даље користи механичко бушење, штанцање или нагризање плазмом за формирање микро рупа, ласерско бушење је и даље најраспрострањенија метода обликовања флексибилне плоче са микро рупама, углавном због високе продуктивности, велике флексибилности и дугог нормалног времена рада .

Механичко бушење и штанцање усвајају високо прецизне бургије и матрице, које се могу израдити на флексибилној плочи пречника скоро 250 μМ, али ови високопрецизни уређаји су веома скупи и имају релативно кратак век трајања. Због флексибилне плоче велике густине, потребан однос отвора је 250 μМ је мали, па се не фаворизује механичко бушење.

Нагризање плазмом може се користити на подлози од полиимидног филма дебљине 50 μМ величине мање од 100 μМ, али су улагања у опрему и трошкови процеса прилично високи, а трошкови одржавања процеса пласирања у плазми су такође веома високи, посебно трошкови повезани са на неки хемијски третман отпада и потрошни материјал. Осим тога, потребно је доста времена да се нагризањем у плазми направе доследни и поуздани микрови при успостављању новог процеса. Предност овог процеса је висока поузданост. Пријављено је да је квалификована стопа микро виа 98%. Стога, бакропис плазме и даље има одређено тржиште медицинске и авионичке опреме див>

Насупрот томе, израда микро вија ласером је једноставан и јефтин процес. Улагање ласерске опреме је веома мало, а ласер је бесконтактно оруђе. За разлику од механичког бушења, замена алата ће бити скупа. Осим тога, савремени запечаћени ЦО2 и ув-дпсс ласери не захтевају одржавање, што може смањити застоје и значајно побољшати продуктивност.

Начин генерисања микро вија на флексибилној плочи је исти као и на чврстим плочама, али неке важне параметре ласера ​​треба променити због разлике у подлози и дебљини. Запечаћени ЦО2 и ув-дпсс ласери могу користити исту технологију векторског скенирања као и обликовање за бушење директно на флексибилној плочи. Једина разлика је у томе што ће апликацијски софтвер за бушење искључити ласер током скенирања огледала за скенирање са једног микро на други. Ласерски зрак се неће укључити све док не досегне другу позицију за бушење. Да би отвор био окомит на површину подлоге флексибилне плоче, ласерски зрак мора вертикално сијати на подлози плоче, што се може постићи коришћењем система телецентричног сочива између огледала за скенирање и подлоге (слика 2). ) див>

Рупе избушене на Каптону помоћу УВ ласера

ЦО2 ласер може такође користити технологију конформних маски за бушење микро вија. Када се користи ова технологија, бакарна површина се користи као маска, рупе се на њој урезују уобичајеном методом гравирања штампањем, а затим се ласерски зрак ЦО2 озрачује на рупе бакарне фолије како би се уклонили изложени диелектрични материјали.

Микро виас се такође може направити помоћу екцимер ласера ​​методом маске за пројекцију. Ова технологија мора мапирати слику микро виа или цијелог микро низа на подлогу, а затим сноп ексцимер ласера ​​зрачи маску како би пресликао слику маске на површину подлоге, тако да се избуши рупа. Квалитет ексимер -ласерског бушења је веома добар. Његови недостаци су ниска брзина и висока цена.

Избор ласера, иако је тип ласера ​​за обраду флексибилне плоче исти као и за обраду крутих штампаних плоча, разлика у материјалу и дебљини увелико ће утицати на параметре обраде и брзину. Понекад се могу користити екцимер ласер и попречно побуђени гас (чај) ЦО2 ласер, али ове две методе имају малу брзину и високе трошкове одржавања, што ограничава побољшање продуктивности. За поређење, ЦО2 и ув-дпсс ласери се широко користе, брзи и јефтини, па се углавном користе у производњи и обради микро вија флексибилних плоча.

За разлику од ЦО2 ласера ​​са протоком гаса, запечаћеног ЦО2 ласера ​​（хттп://ввв.ауто-алт.цн） Технологија ослобађања блока усвојена је да ограничи смешу ласерског гаса на ласерску шупљину одређену са две правоугаоне плоче електрода. Ласерска шупљина је запечаћена током целог радног века (обично око 2 ~ 3 године). Затворена ласерска шупљина има компактну структуру и није јој потребна размена ваздуха. Ласерска глава може радити континуирано више од 25000 сати без одржавања. Највећа предност дизајна заптивања је то што може генерисати брзе импулсе. На пример, ласер за ослобађање блокова може емитовати високофреквентне (100кХз) импулсе са врхом снаге од 1.5КВ. Са високом фреквенцијом и великом вршном снагом, брза обрада се може извести без икакве термичке деградације див>

Ув-дпсс ласер је чврсти уређај који континуирано усисава кристалну шипку неодимијум ванадата (Нд: ИВО4) са низом ласерских диода. Он генерише импулсни излаз помоћу акустично-оптичког К-прекидача, а користи генератор кристала трећег хармоника да промени излаз Нд: ИВО4 ласера ​​са 1064нм & нбсп; Основна таласна дужина ИЦ се смањује на 355 нм УВ таласну дужину. Генерално 355нм < / див>

Просечна излазна снага УВ-дпсс ласера ​​при номиналној брзини понављања импулса 20 кХз већа је од 3 В див>

Ув-дпсс ласер

И диелектрик и бакар могу лако апсорбовати УВ-дпсс ласер са излазном таласном дужином од 355 нм. Ув-дпсс ласер има мању светлосну тачку и мању излазну снагу од ЦО2 ласера. У процесу диелектричне обраде, ув-дпсс ласер се обично користи за мале величине (мање од 50%) μ м) Стога, пречник мањи од 50 треба обрадити на подлози флексибилне плоче велике густине μ М микро путем , употреба УВ ласера ​​је врло идеална. Сада постоји улт-дпсс ласер велике снаге, који може повећати брзину обраде и бушења ласерског див-а>

Предност ув-дпсс ласера ​​је у томе што, када његови високоенергетски УВ фотони сијају на већини неметалних површинских слојева, они могу директно прекинути везу молекула, изравнати оштрицу са „хладном“ процесом литографије и минимизирати степен термичко оштећење и ужарење. Због тога је УВ микро резање погодно за случајеве велике потражње у којима је накнадна обрада немогућа или непотребна

ЦО2 ласер (алтернативе аутоматизације)

Запечаћени ЦО2 ласер може емитовати таласну дужину од 10.6 μ М или 9.4 μ М ФИР ласер, иако се обе таласне дужине лако апсорбују помоћу диелектрика попут подлоге од полиимидног филма, истраживање показује да 9.4 μ Ефекат М таласне дужине обраде ове врсте материјала је много боље. Диелектрик 9.4 μ Коефицијент апсорпције М таласне дужине је већи, што је боље од 10.6 за бушење или сечење материјала μ М таласне дужине брзо. ласер са девет тачака и четири μМ не само да има очигледне предности у бушењу и сечењу, већ има и изванредан ефекат сечења. Због тога употреба ласера ​​краће таласне дужине може побољшати продуктивност и квалитет.

Уопштено говорећи, валну дужину јеле лако апсорбује диелектрик, али ће се она одбити од бакра. Стога се већина ЦО2 ласера ​​користи за диелектричну обраду, обликовање, резање и одлагање диелектричне подлоге и ламината. Пошто је излазна снага ЦО2 ласера ​​већа од снаге ДПСС ласера, ЦО2 ласер се у већини случајева користи за обраду диелектрика. ЦО2 ласер и ув-дпсс ласер се често користе заједно. На пример, приликом бушења микро вија, прво уклоните бакарни слој ДПСС ласером, а затим брзо избушите рупе у диелектричном слоју помоћу ЦО2 ласера ​​док се не појави следећи слој обложен бакром, а затим поновите поступак.

Пошто је таласна дужина самог УВ ласера ​​врло кратка, светлосна тачка коју емитује УВ ласер је финија од оне ЦО2 ласера, али у неким применама светлосна тачка великог пречника коју производи ЦО2 ласер је кориснија од УВ-дпсс ласера. На пример, исеците материјале велике површине као што су жлебови и блокови или избушите велике рупе (пречник већи од 50) μм) Потребно је мање времена за обраду ЦО2 ласером. Уопштено говорећи, однос отвора бленде је 50 μ Када је м велики, примена је ласерска обрада ЦО2, а отвор је мањи од 50 μМ, ефекат УВ-дпсс ласера ​​је бољи.