Aplikasi téknologi ngolah laser di papan sirkuit fléksibel

Papan sirkuit fléksibel kapadetan tinggi mangrupikeun bagian tina seluruh sirkuit circuit fléksibel, anu umumna dihartikeun salaku garis jarak kirang ti 200 μ M atanapi mikro via kirang ti 250 μ M circuit circuit fléksibel. Papan sirkuit fléksibel kapadetan tinggi ngagaduhan rupa-rupa aplikasi, sapertos télékomunikasi, komputer, sirkuit terintegrasi sareng alat-alat médis. Pikeun tujuan khusus pikeun bahan sirkuit fléksibel, makalah ieu ngenalkeun sababaraha masalah konci anu kedah diperhatoskeun dina ngolah laser papan sirkuit fléksibel kapadetan tinggi sareng mikro via pengeboran p>

Karakteristik unik tina circuit board fléksibel ngajantenkeun alternatif pikeun circuit circuit kaku sareng skéma kabel tradisional dina sababaraha waktos. Dina waktos anu sasarengan, éta ogé ngamajukeun pamekaran sababaraha bidang anyar. Bagian paling gancang tina FPC nyaéta garis sambungan internal tina hard disk drive (HDD). Sirah magnét hard disk kedah ngalih deui dina disk puteran pikeun scanning, sareng sirkuit fléksibel tiasa dianggo pikeun ngagentos kawat pikeun ngawujudkeun hubungan antara sirah magnét mobile sareng papan sirkuit kontrol. Pabrikan hard disk ningkatkeun produksi sareng ngirangan biaya perakitan ngalangkungan téknologi anu disebat “plate fleksibel ditunda” (FOS). Salaku tambahan, téknologi gantung nirkabel ngagaduhan résistansi gempa anu langkung saé sareng tiasa ningkatkeun reliabilitas produk. Papan sirkuit fléksibel kapadetan tinggi anu dianggo dina hard disk nyaéta interposer flex, anu dianggo antara gantung sareng pengendali.

Widang FPC anu kadua berkembang nyaéta bungkus sirkuit terpadu anu énggal. Sirkuit fléksibel dianggo dina bungkus tingkat chip (CSP), modul multi chip (MCM) sareng chip dina papan sirkuit fléksibel (COF). Diantarana, sirkuit internal CSP gaduh pasar ageung, sabab éta tiasa dianggo dina alat semikonduktor sareng mémori flash, sareng seueur dianggo dina kartu PCMCIA, disk drive, asisten digital pribadi (PDA), telepon sélulér, pager Kaméra digital sareng kaméra digital . Salaku tambahan, tampilan kristal cair (LCD), saklar pilem poliéster sareng kartrid printer tinta-jet mangrupikeun tilu bidang aplikasi kamekaran luhur tina sirkuit fléksibel kapadetan tinggi \

Poténsi pasar téknologi garis fléksibel dina alat portabel (sapertos telepon sélulér) kalintang ageung, anu alami pisan, kusabab alat-alat ieu meryogikeun volume sakedik sareng beurat enteng pikeun nyumponan kabutuhan konsumén; Salaku tambahan, aplikasi téknologi fléksibel pangénggalna kalebet tampilan panel datar sareng alat médis, anu tiasa dianggo ku désainer pikeun ngirangan volume sareng beurat produk sapertos alat bantu dengar sareng implan manusa.

Tumuwuhna ageung di lapangan di luhur parantos ningkat kana kaluaran global papan sirkuit fléksibel. Salaku conto, volume penjualan taunan hard disk diperkirakeun ngahontal 345 juta unit dina 2004, ampir dua kali ti taun 1999, sareng volume penjualan telepon sélulér taun 2005 diperkirakeun konservatif janten 600 juta unit. Kanaékan ieu ngakibatkeun paningkatan taunan 35% dina kaluaran papan sirkuit fléksibel kapadetan tinggi, ngahontal 3.5 juta méter pasagi dugi ka taun 2002. Paménta kaluaran tinggi sapertos kitu peryogi téknologi pengolahan anu épisién sareng béaya rendah, sareng téknologi pengolahan laser mangrupikeun salah sahiji .

Laser ngagaduhan tilu fungsi utama dina prosés manufaktur papan sirkuit fléksibel: ngolah sareng ngabentuk (motong sareng motong), nyiksikan sareng ngebor. Salaku alat mesin non-kontak, laser tiasa dianggo dina fokus anu leutik pisan (100 ~ 500) μ m) Énergi cahaya inténsitas tinggi (650MW / mm2) dilarapkeun kana matéri. Énergi luhur sapertos kitu tiasa dianggo pikeun motong, ngebor, nyirian, ngelas, nyirian sareng ngolah anu sanés. Laju pangolahan sareng kualitas anu aya hubunganana sareng pasipatan bahan olahan sareng ciri laser anu dianggo, sapertos panjang gelombang, kapadetan énergi, kakuatan puncak, lébar pulsa sareng frekuensi. Pamrosésan circuit board fléksibel nganggo laser ultraviolet (UV) sareng jauh infra merah (FIR). Anu biasana biasana nganggo laser excimer atanapi UV dioda pompa solid-state (uv-dpss) laser, sedengkeun anu terakhir umumna nganggo laser laser disegel div>

Teknologi scanner véktor nganggo komputer pikeun ngontrol eunteung anu dilengkepan ku méteran aliran sareng perangkat lunak CAD / CAM pikeun ngahasilkeun grafik motong sareng pangeboran, sareng nganggo sistem lénsa telecentric pikeun mastikeun yén laser hérang nangtung dina permukaan bahan damel </ div>

Pangeboran laser ngolah gaduh presisi tinggi sareng aplikasi lega. Mangrupikeun alat anu idéal pikeun ngabentuk papan sirkuit anu fléksibel. Naha laser CO2 atanapi laser DPSS, bahanna tiasa diolah kana bentuk naon waé saatos pokus. Éta némbak sinar laser anu difokuskeun dimana waé dina permukaan bahan padamelan ku cara masang eunteung dina galvanometer, teras ngalaksanakeun kontrol numerik komputer (CNC) dina galvanométer ku ngagunakeun téknologi scanning vektor, sareng ngadamel motong gambar ku bantosan perangkat lunak CAD / CAM. “Alat lemes” ieu tiasa gampang ngendalikeun laser sacara real waktos nalika desainna dirobih. Ku nyaluyukeun panyusutan cahaya sareng sagala rupa alat motong, pamrosésan laser tiasa akurat nyababkeun grafik desain, anu mangrupikeun kaunggulan anu penting.

Pemindaian vektor tiasa motong substrat sapertos pilem polimida, motong sakitar circuit atanapi nyabut hiji daérah dina papan sirkuit, sapertos slot atanapi blok. Dina prosés ngolah sareng ngabentuk, sinar laser teras-teras dihurungkeun nalika kaca spion ngintip sadaya permukaan pamrosésan, anu sabalikna tina prosés pangeboran. Salami pangeboran, laser dihurungkeun ngan ukur saatos eunteung dipasang dina unggal posisi pangeboran div>

bagian

“Nyiksikan” dina jargon nyaéta prosés ngaleungitkeun hiji lapisan bahan tina lapisan anu sanés nganggo laser. Prosés ieu langkung cocog pikeun laser. Téknologi scanning vektor anu sami tiasa dianggo ngaleungitkeun éléktrik sareng ngalaan bantalan konduktor di handap. Dina waktos ayeuna, presisi tinggi pengolahan laser sakali deui ngagambarkeun manpaat anu hébat. Kusabab sinar laser FIR bakal dibayangkeun ku foil tambaga, laser CO2 biasana dianggo di dieu.

liang bor

Sanaos sababaraha tempat masih nganggo pengeboran mékanis, stamping atanapi etsa plasma pikeun ngabentuk mikro ngalangkungan liang, pangeboran laser masih mikro anu paling seueur dianggo ngalangkungan metoda ngabentuk liang tina sirkuit fléksibel, utamina kusabab produktipitasna anu luhur, fleksibilitas anu kuat sareng waktos operasi normal anu lami .

Pangeboran mékanis sareng stamping ngadopsi bit bor sareng presisi tinggi, anu tiasa dilakukeun dina papan sirkuit anu fléksibel kalayan diaméter ampir 250 μ M, tapi alat-alat presisi tinggi ieu mahal pisan sareng ngagaduhan umur jasa anu pondok. Kusabab papan sirkuit fléksibel kapadetan tinggi, babandingan apertur anu diperyogikeun nyaéta 250 μ M alit, janten pangeboran mékanis henteu dipikaresep.

Ésétasi Plasma tiasa dianggo dina 50 μ M pilem polimida kandel substrat kalayan ukuran kirang ti 100 μ M, tapi investasi alat-alat sareng biaya prosésna lumayan tinggi, sareng biaya perawatan prosés etsa plasma ogé luhur pisan, utamina biaya anu aya hubunganana kana sababaraha perlakuan limbah kimia sareng bahan habis. Salaku tambahan, diperyogikeun waktos anu lami pikeun étika plasma kanggo ngadamel vias mikro anu konsisten sareng dipercaya nalika ngadegkeun prosés anu anyar. Kauntungannana prosés ieu nyaéta réliabilitas anu luhur. Dilaporkeun yén tingkat mumpuni mikro via nyaéta 98%. Kusabab kitu, étasi plasma masih ngagaduhan pasar anu tangtu dina alat-alat médis sareng avionik div>

Kontrasna, pabrikan vias mikro ku laser mangrupikeun prosés anu saderhana sareng murah. Investasi alat-alat laser kirang pisan, sareng laser mangrupikeun alat anu sanés kontak. Beda sareng pangeboran mékanis, bakal aya biaya ngagentos alat anu mahal. Salaku tambahan, laser disegel modern sareng uv-dpss laser bebas perawatan, anu tiasa ngirangan waktos sareng ningkatkeun produktivitas.

Cara ngahasilkeun vias mikro dina papan sirkuit fléksibel sami sareng dina pcb kaku, tapi sababaraha parameter penting laser kedah dirobih kumargi bedana substrat sareng kandelna. Disegel CO2 sareng uv-dpss laser tiasa nganggo téknologi pemindaian vektor sami sareng nyetak pikeun ngebor langsung dina papan sirkuit anu fléksibel. Ngan bédana nyaéta parangkat lunak aplikasi pangeboran bakal mareuman laser nalika scanning eunteung scanning ti hiji mikro liwat ka anu sanés. Sinar laser moal dihurungkeun dugi ka ngahontal posisi pangeboran anu sanés. Dina raraga ngajantenkeun liangna jejeg sareng permukaan substrat papan sirkuit anu fléksibel, sinar laser kedah bersinar sacara vertikal dina substrat papan sirkuit, anu tiasa dihontal ku ngagunakeun sistem lénsa telésentris antara kaca spion sareng substrat (Gbr. 2 ) div>

Liang dibor dina Kapton nganggo laser UV

Laser CO2 ogé tiasa ngagunakeun téknologi topeng konformal pikeun bor vias mikro. Nalika ngagunakeun téknologi ieu, permukaan tambaga dianggo salaku topéng, liang-liangna ditetepkeun ku cara nyetak biasa, teras sinar laser CO2 diiradiasi dina liang foil tambaga pikeun ngaleupaskeun bahan diéléktrik anu kakeunaan.

Vias mikro ogé tiasa didamel nganggo laser excimer ngalangkungan metode topéng proyéksi. Téknologi ieu kedah memetakan gambar mikro via atanapi sacara mikro liwat susunan kana substrat, teras sinar laser excimer nyinaran topéng pikeun peta gambar topéng kana permukaan substrat, supados ngebor liang. Kualitas pengeboran laser excimer saé pisan. Karugian na nyaéta kecepatan rendah sareng biaya tinggi.

Pilihan laser sanaos jinis laser pikeun ngolah papan sirkuit anu fléksibel sami sareng pikeun ngolah pcb anu kaku, bédana bahan sareng kandelna bakal mangaruhan pisan parameter pamrosésan sareng kagancangan. Kadang-kadang laser excimer sareng gas bungah transversal (tea) laser laser tiasa dianggo, tapi dua padika ieu gaduh kagancangan sareng biaya pangropéa anu luhur, anu ngawatesan paningkatan produktivitas. Dina babandingan, laser CO2 sareng uv-dpss seueur dianggo, gancang sareng murah, janten utamina dianggo dina pabrikan sareng pamrosésan vias mikro tina papan sirkuit anu fléksibel.

Béda tina aliran gas CO2 laser, disegel laser CO2 （http://www.auto-alt.cn technology Téknologi pelepasan blok diadopsi pikeun ngawatesan campuran gas laser kana rongga laser anu ditangtukeun ku dua pelat éléktroda segi opat. Rongga laser disegel salami kahirupan sadidinten (biasana sakitar 2 ~ 3 taun). Rongga laser anu diségel ngagaduhan struktur anu ringkes sareng henteu kedah pertukaran hawa. Sirah laser tiasa dianggo teras-terasan salami langkung ti 25000 jam tanpa pangropéa. Kauntungan pangbadagna ti desain panyegelan nyaéta éta tiasa ngahasilkeun pulsa gancang. Salaku conto, blok pelepasan blok tiasa ngaluarkeun pulsa frékuénsi luhur (100kHz) kalayan puncak kakuatan 1.5KW. Kalayan frékuénsi luhur sareng kakuatan puncak tinggi, mesin gancang tiasa dilaksanakeun tanpa dégradasi termal div>

Uv-dpss laser mangrupikeun alat solid-state anu teras-terasan nyedot neodymium vanadate (Nd: YVO4) rod kristal kalayan susunan laser diode. Éta ngahasilkeun kaluaran pulsa ku Q-switch acousto-optik, sareng nganggo generator kristal harmonik katilu pikeun ngarobih kaluaran Nd: laser YVO4 tina 1064nm & nbsp; Panjang gelombang dasar IR diréduksi janten 355 nm panjang gelombang UV. Umumna 355nm </ div>

Daya kaluaran rata-rata laser uv-dpss dina tingkat pangulangan pulsa nominal 20kHz langkung ti 3W div>

Laser Uv-dpss

Duanana diéléktrik sareng tambaga gampang nyerep uv-dpss laser kalayan panjang gelombang kaluaran 355nm. Uv-dpss laser ngagaduhan tempat cahaya anu langkung alit sareng daya kaluaran anu langkung handap tina laser CO2. Dina prosés pamrosésan diéléktrik, laser uv-dpss biasana dianggo pikeun ukuran alit (kirang ti 50%) μ m) Ku alatan éta, diaméterna kirang ti 50 kedah diolah dina substrat papan sirkuit fleksibel kapadetan μ M mikro via , Nganggo laser UV idéal pisan. Ayeuna aya laser uv-dpss kakuatan tinggi, anu tiasa ningkatkeun ngolah sareng pangeboran laju uv-dpss laser div>

Kauntungannana laser uv-dpss nyaéta nalika fotona UV énergi tinggi na bersinar dina seueurna lapisan permukaan non-logam, éta langsung tiasa ngarusak tautan molekul, mulus ujung motong kalayan prosés litografi “tiis”, sareng ngirangan tingkat karuksakan termal sareng terik. Ku alatan éta, motong mikro UV cocog pikeun waktos paménta anu luhur di mana post-treatment mustahil atanapi teu perlu div>

Laser CO2 (Pilihan otomatis)

Laser laser anu disegel tiasa ngaluarkeun panjang gelombang 2 μ M atanapi 10.6 μ M laser, sanaos duanana panjang gelombangna gampang diserep ku diéléktrik sapertos substrat pilem polimida, panilitian nunjukkeun yén 9.4 μ Pangaruh tina panjang gelombang M ngolah jinis ieu bahan langkung saé pisan. Diéléktrik 9.4 μ Koéfisién nyerep panjang gelombang M langkung luhur, anu langkung saé tibatan 9.4 pikeun bahan pangeboran atanapi motong μ M panjang gelombangna gancang. salapan titik opat μ M laser henteu ngan ukur ngagaduhan kaunggulan anu jelas dina pangeboran sareng motong, tapi ogé ngagaduhan pangaruh nyiksikan anu luar biasa. Ku alatan éta, panggunaan laser panjang gelombang anu langkung pondok tiasa ningkatkeun produktivitas sareng kualitas.

Sacara umum, panjang gelombang fir gampang nyerep ku diéléktrik, tapi éta bakal dibayangkeun deui ku tambaga. Ku alatan éta, kaseueuran laser CO2 dianggo pikeun ngolah diéléktrik, nyetak, nyiksikan sareng delaminasi substrat diéléktrik sareng laminasi. Kusabab kakuatan kaluaran laser CO2 langkung luhur tibatan laser DPSS, laser CO2 dianggo ngolah diéléktrik dina kaseueuran kasus. Laser laser sareng uv-dpss laser sering dianggo babarengan. Salaku conto, nalika ngebor vias mikro, cabut heula lapisan tambaga ku laser DPSS, teras gancang bor liang dina lapisan diéléktrik sareng laser CO2 dugi ka lapisan tambaga tambaga salajengna nembongan, teras balikan deui prosés na.

Kusabab panjang gelombang laser UV éta pisan pondok, titik cahaya anu dipancarkeun ku laser UV langkung saé tibatan laser CO2, tapi dina sababaraha aplikasi, titik cahaya berdiameter ageung anu dihasilkeun ku laser CO2 langkung mangpaat tibatan laser uv-dpss. Salaku conto, potong bahan daérah ageung sapertos alur sareng blok atanapi bor liang ageung (diaméterna langkung ageung tibatan 50) μ m) Butuh kirang waktos kanggo ngolah ku laser CO2. Sacara umum, babandingan aperture nyaéta 50 μ Nalika m ageung, pamrosésan laser CO2 langkung pas, sareng aperture kirang ti 50 μ M, pangaruh laser uv-dpss langkung saé.