1 లేజర్ పుంజం యొక్క అప్లికేషన్

అధిక సాంద్రత పిసిబి బోర్డు అనేది ఒక బహుళ-పొర నిర్మాణం, ఇది గ్లాస్ ఫైబర్ పదార్థాలతో కలిపిన ఇన్సులేటింగ్ రెసిన్ ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది మరియు వాటి మధ్య రాగి రేకు యొక్క వాహక పొర చొప్పించబడుతుంది. అప్పుడు అది లామినేట్ మరియు బంధం ఉంది. మూర్తి 1 4-పొరల బోర్డు యొక్క విభాగాన్ని చూపుతుంది. లేజర్ ప్రాసెసింగ్ సూత్రం ఏమిటంటే, లేజర్ కిరణాలను ఉపయోగించి పిసిబి ఉపరితలంపై దృష్టి కేంద్రీకరించడం ద్వారా పదార్థాన్ని తక్షణమే కరిగించి, చిన్న రంధ్రాలను ఏర్పరుస్తుంది. రాగి మరియు రెసిన్ రెండు వేర్వేరు పదార్థాలు కాబట్టి, రాగి రేకు యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత 1084 ° C, ఇన్సులేటింగ్ రెసిన్ యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత 200-300 ° C మాత్రమే. అందువల్ల, లేజర్ డ్రిల్లింగ్ వర్తించినప్పుడు బీమ్ తరంగదైర్ఘ్యం, మోడ్, వ్యాసం మరియు పల్స్ వంటి పారామితులను సహేతుకంగా ఎంచుకోవడం మరియు ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం అవసరం.

1.1 ప్రాసెసింగ్‌పై పుంజం తరంగదైర్ఘ్యం మరియు మోడ్ యొక్క ప్రభావం

అధిక సాంద్రత కలిగిన PCB తయారీలో లేజర్ ప్రాసెసింగ్ యొక్క అప్లికేషన్లు ఏమిటి

మూర్తి 1 4-లేయర్ PCB యొక్క క్రాస్ సెక్షనల్ వీక్షణ

చిల్లులు పడేటప్పుడు లేజర్ రాగి రేకును ప్రాసెస్ చేయడానికి మొదటిది అని ఫిగర్ 1 నుండి చూడవచ్చు మరియు తరంగదైర్ఘ్యం పెరుగుదలతో లేజర్‌కు రాగి యొక్క శోషణ రేటు పెరుగుతుంది. YAG/UV లేజర్ శోషణ రేటు 351 నుండి 355 మీ వరకు 70% వరకు ఉంటుంది. సాధారణ ముద్రిత బోర్డులను చిల్లులు చేయడానికి YAG/UV లేజర్ లేదా కన్ఫార్మల్ మాస్క్ పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు. అధిక-సాంద్రత PCB యొక్క ఏకీకరణను పెంచడానికి, రాగి రేకు యొక్క ప్రతి పొర 18μm మాత్రమే, మరియు రాగి రేకు క్రింద ఉన్న రెసిన్ ఉపరితలం కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్ (సుమారు 82%) యొక్క అధిక శోషణ రేటును కలిగి ఉంటుంది, ఇది అప్లికేషన్ కోసం పరిస్థితులను అందిస్తుంది. కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్ చిల్లులు. కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్ యొక్క ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ మార్పిడి రేటు మరియు ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యం YAG/UV లేజర్ కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, తగినంత పుంజం శక్తి ఉన్నంత వరకు మరియు రాగి రేకు లేజర్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్ యొక్క శోషణ రేటును పెంచడానికి ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది. నేరుగా PCBని తెరవడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

లేజర్ పుంజం యొక్క విలోమ మోడ్ మోడ్ లేజర్ యొక్క డైవర్జెన్స్ యాంగిల్ మరియు ఎనర్జీ అవుట్‌పుట్‌పై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. తగినంత పుంజం శక్తిని పొందడానికి, మంచి బీమ్ అవుట్‌పుట్ మోడ్‌ను కలిగి ఉండటం అవసరం. మూర్తి 2లో చూపిన విధంగా తక్కువ-ఆర్డర్ గాస్సియన్ మోడ్ అవుట్‌పుట్‌ను రూపొందించడం ఆదర్శవంతమైన స్థితి. ఈ విధంగా, అధిక శక్తి సాంద్రతను పొందవచ్చు, ఇది పుంజం లెన్స్‌పై బాగా దృష్టి కేంద్రీకరించడానికి ఒక ముందస్తు అవసరాన్ని అందిస్తుంది.

అధిక సాంద్రత కలిగిన PCB తయారీలో లేజర్ ప్రాసెసింగ్ యొక్క అప్లికేషన్లు ఏమిటి

మూర్తి 2 తక్కువ-ధర గాస్సియన్ మోడ్ శక్తి పంపిణీ

రెసొనేటర్ యొక్క పారామితులను సవరించడం లేదా డయాఫ్రాగమ్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం ద్వారా తక్కువ-ఆర్డర్ మోడ్‌ను పొందవచ్చు. డయాఫ్రాగమ్ యొక్క ఇన్‌స్టాలేషన్ బీమ్ ఎనర్జీ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను తగ్గించినప్పటికీ, ఇది పెర్ఫరేషన్‌లో పాల్గొనడానికి హై-ఆర్డర్ మోడ్ లేజర్‌ను పరిమితం చేస్తుంది మరియు చిన్న రంధ్రం యొక్క గుండ్రనితనాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది. .

1.2 Obtaining micropores

After the wavelength and mode of the beam are selected, in order to obtain an ideal hole on the PCB, the diameter of the spot must be controlled. Only if the diameter of the spot is small enough, the energy can concentrate on ablating the plate. There are many ways to adjust the spot diameter, mainly through spherical lens focusing. When the Gaussian mode beam enters the lens, the spot diameter on the back focal plane of the lens can be approximately calculated with the following formula:

D≈λF/(πd)

సూత్రంలో: F అనేది ఫోకల్ పొడవు; d అనేది లెన్స్ ఉపరితలంపై ఒక వ్యక్తి అంచనా వేసిన గాస్సియన్ పుంజం యొక్క స్పాట్ వ్యాసార్థం; λ అనేది లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం.

సంఘటన వ్యాసం ఎంత పెద్దదైతే, ఫోకస్డ్ స్పాట్ అంత చిన్నదని ఫార్ములా నుండి చూడవచ్చు. ఇతర పరిస్థితులు నిర్ధారించబడినప్పుడు, ఫోకల్ పొడవును తగ్గించడం పుంజం వ్యాసాన్ని తగ్గించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయితే, F కుదించిన తర్వాత, లెన్స్ మరియు వర్క్‌పీస్ మధ్య దూరం కూడా తగ్గుతుంది. డ్రిల్లింగ్ సమయంలో లెన్స్ ఉపరితలంపై స్లాగ్ స్ప్లాష్ కావచ్చు, ఇది డ్రిల్లింగ్ ప్రభావాన్ని మరియు లెన్స్ యొక్క జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, లెన్స్ వైపున సహాయక పరికరాన్ని వ్యవస్థాపించవచ్చు మరియు గ్యాస్ ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రక్షాళన చేయండి.

1.3 బీమ్ పల్స్ ప్రభావం

డ్రిల్లింగ్ కోసం బహుళ-పల్స్ లేజర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పల్సెడ్ లేజర్ యొక్క శక్తి సాంద్రత కనీసం రాగి రేకు యొక్క బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోవాలి. రాగి రేకు ద్వారా దహనం చేసిన తర్వాత సింగిల్-పల్స్ లేజర్ యొక్క శక్తి బలహీనపడినందున, అంతర్లీన ఉపరితలం సమర్థవంతంగా తొలగించబడదు మరియు అంజీర్ 3aలో చూపిన పరిస్థితి ఏర్పడుతుంది, తద్వారా రంధ్రం ఏర్పడదు. అయితే, గుద్దేటప్పుడు పుంజం యొక్క శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉండకూడదు మరియు శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. రాగి రేకు చొచ్చుకుపోయిన తర్వాత, ఉపరితలం యొక్క అబ్లేషన్ చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది, ఫలితంగా మూర్తి 3bలో చూపిన పరిస్థితి ఏర్పడుతుంది, ఇది సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్‌కు అనుకూలంగా ఉండదు. అంజీర్ 3cలో చూపిన విధంగా సూక్ష్మ-రంధ్రాలను కొద్దిగా టేపర్డ్ హోల్ నమూనాతో ఏర్పరచడం అత్యంత ఆదర్శవంతమైనది. ఈ రంధ్రం నమూనా తదుపరి రాగి-లేపన ప్రక్రియ కోసం సౌలభ్యాన్ని అందిస్తుంది.

అధిక సాంద్రత కలిగిన PCB తయారీలో లేజర్ ప్రాసెసింగ్ యొక్క అప్లికేషన్లు ఏమిటి

మూర్తి 3 వివిధ శక్తి లేజర్‌ల ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడిన రంధ్రాల రకాలు

In order to achieve the hole pattern shown in Figure 3c, a pulsed laser waveform with a front peak can be used (Figure 4). The higher pulse energy at the front end can ablate the copper foil, and the multiple pulses with lower energy at the back end can ablate the insulating substrate and Make the hole deepen until the lower copper foil.

అధిక సాంద్రత కలిగిన PCB తయారీలో లేజర్ ప్రాసెసింగ్ యొక్క అప్లికేషన్లు ఏమిటి

మూర్తి 4 పల్స్ లేజర్ తరంగ రూపం

2 లేజర్ పుంజం ప్రభావం

కాపర్ ఫాయిల్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క మెటీరియల్ లక్షణాలు చాలా భిన్నంగా ఉన్నందున, లేజర్ పుంజం మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్ మెటీరియల్ వివిధ రకాల ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి సంకర్షణ చెందుతాయి, ఇవి మైక్రోపోర్స్ యొక్క ఎపర్చరు, లోతు మరియు రంధ్రం రకంపై ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

2.1 లేజర్ యొక్క ప్రతిబింబం మరియు శోషణ

లేజర్ మరియు PCB మధ్య పరస్పర చర్య మొదట సంఘటన లేజర్ ఉపరితలంపై ఉన్న రాగి రేకు ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు గ్రహించబడుతుంది. ఇన్ఫ్రారెడ్ తరంగదైర్ఘ్యం కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్ యొక్క రాగి రేకు చాలా తక్కువ శోషణ రేటును కలిగి ఉన్నందున, దానిని ప్రాసెస్ చేయడం కష్టం మరియు సామర్థ్యం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కాంతి శక్తి యొక్క శోషించబడిన భాగం రాగి రేకు పదార్థం యొక్క ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ గతి శక్తిని పెంచుతుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్లు మరియు క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు లేదా అయాన్ల పరస్పర చర్య ద్వారా చాలా వరకు రాగి రేకు యొక్క ఉష్ణ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. పుంజం నాణ్యతను మెరుగుపరిచేటప్పుడు, రాగి రేకు ఉపరితలంపై ముందస్తు చికిత్సను నిర్వహించడం అవసరం అని ఇది చూపిస్తుంది. రాగి రేకు యొక్క ఉపరితలం లేజర్ కాంతి యొక్క శోషణ రేటును పెంచడానికి కాంతి శోషణను పెంచే పదార్థాలతో పూత పూయవచ్చు.

2.2 బీమ్ ప్రభావం పాత్ర

లేజర్ ప్రాసెసింగ్ సమయంలో, కాంతి పుంజం రాగి రేకు పదార్థాన్ని ప్రసరిస్తుంది, మరియు రాగి రేకు బాష్పీభవనానికి వేడి చేయబడుతుంది మరియు ఆవిరి ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది విచ్ఛిన్నం మరియు అయనీకరణం చేయడం సులభం, అంటే ఫోటో-ప్రేరిత ప్లాస్మా కాంతి ప్రేరేపణ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. . ఫోటో-ప్రేరిత ప్లాస్మా సాధారణంగా మెటీరియల్ ఆవిరి యొక్క ప్లాస్మా. ప్లాస్మా ద్వారా వర్క్‌పీస్‌కు ప్రసారం చేయబడిన శక్తి ప్లాస్మా యొక్క శోషణ వలన కలిగే వర్క్‌పీస్ ద్వారా పొందిన కాంతి శక్తిని కోల్పోవడం కంటే ఎక్కువగా ఉంటే. ప్లాస్మా బదులుగా వర్క్‌పీస్ ద్వారా లేజర్ శక్తి శోషణను పెంచుతుంది. లేకపోతే, ప్లాస్మా లేజర్‌ను అడ్డుకుంటుంది మరియు వర్క్‌పీస్ ద్వారా లేజర్ యొక్క శోషణను బలహీనపరుస్తుంది. కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్‌ల కోసం, ఫోటో-ప్రేరిత ప్లాస్మా రాగి రేకు యొక్క శోషణ రేటును పెంచుతుంది. అయినప్పటికీ, చాలా ఎక్కువ ప్లాస్మా పుంజం గుండా వెళుతున్నప్పుడు వక్రీభవనానికి కారణమవుతుంది, ఇది రంధ్రం యొక్క స్థాన ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. సాధారణంగా, లేజర్ శక్తి సాంద్రత 107 W/cm2 కంటే తక్కువ తగిన విలువకు నియంత్రించబడుతుంది, ఇది ప్లాస్మాను బాగా నియంత్రించగలదు.

లేజర్ డ్రిల్లింగ్ ప్రక్రియలో కాంతి శక్తి శోషణను పెంపొందించడంలో పిన్‌హోల్ ప్రభావం చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. రాగి రేకు ద్వారా బర్న్ చేసిన తర్వాత లేజర్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ను తగ్గించడం కొనసాగిస్తుంది. ఉపరితలం పెద్ద మొత్తంలో కాంతి శక్తిని గ్రహిస్తుంది, హింసాత్మకంగా ఆవిరైపోతుంది మరియు విస్తరిస్తుంది మరియు కరిగిన పదార్థం చిన్న రంధ్రాలను ఏర్పరచడానికి బయటకు విసిరివేయబడుతుంది. చిన్న రంధ్రం ఫోటో-ప్రేరిత ప్లాస్మాతో కూడా నిండి ఉంటుంది మరియు చిన్న రంధ్రంలోకి ప్రవేశించే లేజర్ శక్తిని రంధ్రం గోడ యొక్క బహుళ ప్రతిబింబాలు మరియు ప్లాస్మా చర్య ద్వారా దాదాపు పూర్తిగా గ్రహించవచ్చు (మూర్తి 5). ప్లాస్మా శోషణ కారణంగా, చిన్న రంధ్రం గుండా చిన్న రంధ్రం దిగువకు వెళ్ళే లేజర్ శక్తి సాంద్రత తగ్గుతుంది మరియు చిన్న రంధ్రం దిగువన ఉన్న లేజర్ శక్తి సాంద్రత ఒక నిర్దిష్ట లోతును నిర్వహించడానికి నిర్దిష్ట ఆవిరి ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరం. చిన్న రంధ్రం, ఇది మ్యాచింగ్ ప్రక్రియ యొక్క చొచ్చుకుపోయే లోతును నిర్ణయిస్తుంది.

అధిక సాంద్రత కలిగిన PCB తయారీలో లేజర్ ప్రాసెసింగ్ యొక్క అప్లికేషన్లు ఏమిటి

మూర్తి 5 రంధ్రంలో లేజర్ వక్రీభవనం

3 తీర్మానం

లేజర్ ప్రాసెసింగ్ సాంకేతికత యొక్క అప్లికేషన్ అధిక-సాంద్రత PCB మైక్రో-హోల్స్ యొక్క డ్రిల్లింగ్ సామర్థ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది. ప్రయోగాలు ఇలా చూపిస్తున్నాయి: ①సంఖ్యా నియంత్రణ సాంకేతికతతో కలిపి, ప్రింటెడ్ బోర్డ్‌లో నిమిషానికి 30,000 కంటే ఎక్కువ మైక్రో-హోల్స్ ప్రాసెస్ చేయబడతాయి మరియు ఎపర్చరు 75 మరియు 100 మధ్య ఉంటుంది; ② UV లేజర్ అప్లికేషన్ ద్వారం 50μm కంటే తక్కువ లేదా చిన్నదిగా చేయవచ్చు, ఇది PCB బోర్డుల వినియోగ స్థలాన్ని మరింత విస్తరించడానికి పరిస్థితులను సృష్టిస్తుంది.