1 Lazer nurlarini qo’llash

Yuqori zichlik PCB kartasi ko’p qatlamli struktura bo’lib, u shisha tolali materiallar bilan aralashtirilgan izolyatsion qatron bilan ajratiladi va ular orasiga mis folga o’tkazgich qatlami kiritiladi. Keyin u laminatlanadi va yopishtiriladi. 1-rasmda 4 qavatli taxtaning bir qismi ko’rsatilgan. Lazerni qayta ishlash printsipi kichik teshiklarni hosil qilish uchun materialni bir zumda eritish va bug’lash uchun PCB yuzasiga e’tibor qaratish uchun lazer nurlarini ishlatishdir. Mis va qatronlar ikki xil material bo’lganligi sababli, mis folga erish harorati 1084 ° C, izolyatsion qatronlar erish harorati esa atigi 200-300 ° S. Shuning uchun lazerli burg’ulash qo’llanilganda nurning to’lqin uzunligi, rejimi, diametri va puls kabi parametrlarni oqilona tanlash va to’g’ri nazorat qilish kerak.

1.1 Nur to’lqin uzunligi va rejimining qayta ishlashga ta’siri

Yuqori zichlikdagi PCB ishlab chiqarishda lazerni qayta ishlash qanday qo’llaniladi

1-rasm 4 qatlamli PCBning ko’ndalang ko’rinishi

1-rasmdan ko’rinib turibdiki, lazer teshilishda mis folga birinchi bo’lib ishlov beradi va to’lqin uzunligi ortishi bilan misning lazerga singish tezligi ortadi. 351 dan 355 m gacha bo’lgan YAG / UV lazerni yutish darajasi 70% ga etadi. YAG / UV lazer yoki konformal niqob usuli oddiy bosma taxtalarni teshilish uchun ishlatilishi mumkin. Yuqori zichlikdagi PCB integratsiyasini oshirish uchun har bir mis folga qatlami atigi 18 mm ni tashkil qiladi va mis folga ostidagi qatron substrati karbonat angidrid lazerining yuqori assimilyatsiya tezligiga ega (taxminan 82%), bu esa qo’llanilishi uchun sharoit yaratadi. karbonat angidrid lazerining teshilishi. Karbonat angidrid lazerining fotoelektrik konversiya tezligi va qayta ishlash samaradorligi YAG / UV lazeriga qaraganda ancha yuqori bo’lgani uchun, etarli nur energiyasi mavjud bo’lsa va mis folga lazerning yutilish tezligini oshirish uchun qayta ishlansa, karbonat angidrid lazeri. to’g’ridan-to’g’ri tenglikni ochish uchun foydalanish mumkin.

Lazer nurlarining ko’ndalang rejim rejimi lazerning ajralib chiqish burchagi va energiya chiqishiga katta ta’sir ko’rsatadi. Etarli nur energiyasini olish uchun yaxshi nur chiqarish rejimiga ega bo’lish kerak. Ideal holat 2-rasmda ko’rsatilganidek, past tartibli Gauss rejimi chiqishini hosil qilishdir. Shu tarzda, yuqori energiya zichligini olish mumkin, bu nurning linzaga yaxshi yo’naltirilishi uchun zaruriy shartni ta’minlaydi.

Yuqori zichlikdagi PCB ishlab chiqarishda lazerni qayta ishlash qanday qo’llaniladi

2-rasm Arzon narxlardagi Gauss rejimi energiya taqsimoti

Past tartibli rejim rezonatorning parametrlarini o’zgartirish yoki diafragmani o’rnatish orqali olinishi mumkin. Diafragmaning o’rnatilishi nur energiyasining chiqishini kamaytirsa-da, u yuqori tartibli rejimli lazerni teshilishda ishtirok etishni cheklashi va kichik teshikning yumaloqligini yaxshilashga yordam berishi mumkin. .

1.2 Mikroporlarni olish

To’lqin uzunligi va nurning rejimi tanlanganidan so’ng, tenglikni ideal teshikka ega bo’lish uchun nuqta diametrini nazorat qilish kerak. Agar dog’ning diametri etarlicha kichik bo’lsa, energiya plitani olib tashlashga qaratilgan bo’lishi mumkin. Sferik linzalarni fokuslash orqali nuqta diametrini sozlashning ko’plab usullari mavjud. Gauss rejimi nuri linzaga kirganda, linzaning orqa fokus tekisligidagi nuqta diametrini taxminan quyidagi formula bilan hisoblash mumkin:

D≈lF/(pd)

Formulada: F – fokus uzunligi; d – ob’ektiv yuzasida odam tomonidan proyeksiyalangan Gauss nurining nuqta radiusi; l – lazer to’lqin uzunligi.

Formuladan ko’rinib turibdiki, hodisa diametri qanchalik katta bo’lsa, fokuslangan nuqta shunchalik kichik bo’ladi. Boshqa shartlar tasdiqlanganda, fokus uzunligini qisqartirish nur diametrini kamaytirishga yordam beradi. Biroq, F qisqartirilgandan so’ng, linzalar va ish qismi orasidagi masofa ham kamayadi. Burg’ulash paytida shlak linzalar yuzasiga tushishi mumkin, bu burg’ulash effektiga va linzalarning ishlash muddatiga ta’sir qiladi. Bunday holda, linzaning yon tomoniga yordamchi qurilma o’rnatilishi mumkin va gaz ishlatiladi. Tozalashni amalga oshiring.

1.3 Nur pulsining ta’siri

Burg’ulash uchun ko’p pulsli lazer ishlatiladi va impulsli lazerning quvvat zichligi hech bo’lmaganda mis folga bug’lanish haroratiga yetishi kerak. Bir pulsli lazerning energiyasi mis folga orqali yondirilgandan so’ng zaiflashganligi sababli, asosiy substratni samarali ravishda olib tashlash mumkin emas va 3a-rasmda ko’rsatilgan vaziyat hosil bo’ladi, shuning uchun o’tish teshigi hosil bo’lmaydi. Shu bilan birga, zarb qilishda nurning energiyasi juda yuqori bo’lmasligi kerak va energiya juda yuqori. Mis folga kirib bo’lgandan so’ng, substratning ablatsiyasi juda katta bo’ladi, natijada 3b-rasmda ko’rsatilgan vaziyat yuzaga keladi, bu elektron platani keyingi qayta ishlashga mos kelmaydi. 3c-rasmda ko’rsatilganidek, bir oz toraygan teshik naqshli mikro-teshiklarni shakllantirish eng idealdir. Ushbu teshik namunasi keyingi mis qoplama jarayoni uchun qulaylik yaratishi mumkin.

Yuqori zichlikdagi PCB ishlab chiqarishda lazerni qayta ishlash qanday qo’llaniladi

3-rasm Turli energiya lazerlari tomonidan qayta ishlangan teshik turlari

Shakl 3c da ko’rsatilgan teshik naqshiga erishish uchun old tepalikka ega bo’lgan impulsli lazer to’lqin shaklidan foydalanish mumkin (4-rasm). Old tomondagi yuqori impuls energiyasi mis plyonkani yo’qotishi mumkin va orqa tomonda kamroq energiyaga ega bo’lgan bir nechta impulslar izolyatsion substratni olib tashlashi va pastki mis folga bo’lguncha teshikni chuqurlashtirishi mumkin.

Yuqori zichlikdagi PCB ishlab chiqarishda lazerni qayta ishlash qanday qo’llaniladi

4-rasm Pulse lazer to’lqin shakli

2 Lazer nurlari effekti

Mis folga va substratning moddiy xususiyatlari juda xilma-xil bo’lganligi sababli, lazer nurlari va elektron plata materiallari turli xil effektlarni ishlab chiqarish uchun o’zaro ta’sir qiladi, bu esa mikroporlarning diafragma, chuqurlik va teshik turiga muhim ta’sir ko’rsatadi.

2.1 Lazerning aks etishi va yutilishi

Lazer va PCB o’rtasidagi o’zaro ta’sir birinchi navbatda yuzadagi mis folga tomonidan so’rilgan lazerning aks etishi va so’rilishidan boshlanadi. Mis folga infraqizil to’lqin uzunlikdagi karbonat angidrid lazerining juda past assimilyatsiya tezligiga ega bo’lgani uchun uni qayta ishlash qiyin va samaradorlik juda past. Yorug’lik energiyasining so’rilgan qismi mis folga materialining erkin elektron kinetik energiyasini oshiradi va uning katta qismi elektronlar va kristall panjaralar yoki ionlarning o’zaro ta’siri orqali mis folga issiqlik energiyasiga aylanadi. Bu shuni ko’rsatadiki, nur sifatini yaxshilash bilan birga, mis folga yuzasida oldindan ishlov berishni amalga oshirish kerak. Mis folga yuzasi lazer nurining yutilish tezligini oshirish uchun yorug’likning emilishini oshiradigan materiallar bilan qoplanishi mumkin.

2.2 Nur effektining roli

Lazer bilan ishlov berish jarayonida yorug’lik nurlari mis folga materialini chiqaradi va mis folga bug’lanish uchun isitiladi va bug ‘harorati yuqori bo’lib, uni parchalash va ionlash oson, ya’ni yorug’lik qo’zg’alishi natijasida foto-induktsiyalangan plazma hosil bo’ladi. . Fotosuratli plazma odatda material bug’ining plazmasidir. Plazma tomonidan ishlov beriladigan qismga uzatiladigan energiya, plazma yutilishi natijasida hosil bo’lgan ish qismi tomonidan olingan yorug’lik energiyasini yo’qotishdan kattaroq bo’lsa. Buning o’rniga plazma lazer energiyasini ishlov beriladigan qism tomonidan so’rilishini kuchaytiradi. Aks holda, plazma lazerni to’sib qo’yadi va ish qismi tomonidan lazerning emilishini zaiflashtiradi. Karbonat angidrid lazerlari uchun foto-induktsiyali plazma mis folga so’rilish tezligini oshirishi mumkin. Biroq, juda ko’p plazma o’tayotganda nurning sinishiga olib keladi, bu esa teshikning joylashish aniqligiga ta’sir qiladi. Odatda, lazer quvvati zichligi plazmani yaxshiroq boshqarishi mumkin bo’lgan 107 Vt / sm2 dan past bo’lgan tegishli qiymatga nazorat qilinadi.

Teshik effekti lazerli burg’ulash jarayonida yorug’lik energiyasini so’rilishini kuchaytirishda juda muhim rol o’ynaydi. Lazer mis folga orqali yondirilgandan keyin substratni yo’q qilishni davom ettiradi. Substrat katta miqdorda yorug’lik energiyasini o’zlashtira oladi, zo’ravonlik bilan bug’lanadi va kengayadi va hosil bo’lgan bosim bo’lishi mumkin Eritilgan material kichik teshiklarni hosil qilish uchun tashqariga tashlanadi. Kichkina teshik ham foto-induktsiyali plazma bilan to’ldiriladi va kichik teshikka kiradigan lazer energiyasi teshik devorining ko’p ko’rinishi va plazma ta’sirida deyarli butunlay so’rilishi mumkin (5-rasm). Plazmaning yutilishi tufayli kichik teshikdan kichik teshikning pastki qismiga o’tadigan lazer quvvati zichligi pasayadi va kichik teshikning pastki qismidagi lazer quvvati zichligi ma’lum bir chuqurlikni saqlash uchun ma’lum bir bug’lanish bosimini yaratish uchun zarurdir. ishlov berish jarayonining kirib borish chuqurligini aniqlaydigan kichik teshik.

Yuqori zichlikdagi PCB ishlab chiqarishda lazerni qayta ishlash qanday qo’llaniladi

5-rasm Teshikdagi lazerning sinishi

3 ta natija

Lazerli ishlov berish texnologiyasini qo’llash yuqori zichlikdagi PCB mikro-teshiklarining burg’ulash samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Tajribalar shuni ko’rsatadiki: ①Raqamli boshqaruv texnologiyasi bilan birgalikda bosilgan doskada daqiqada 30,000 75 dan ortiq mikro teshiklarni qayta ishlash mumkin va diafragma 100 dan 50 gacha; ② UV lazerni qo’llash diafragmani XNUMX mkm dan kamroq yoki undan ham kichikroq qilishi mumkin, bu esa PCB platalaridan foydalanish maydonini yanada kengaytirish uchun sharoit yaratadi.