Lazerli ishlov berish texnologiyasini qo’llash moslashuvchan elektron karta

Yuqori zichlikdagi moslashuvchan elektron karta – bu moslashuvchan elektron kartaning bir qismi bo’lib, u odatda chiziqlar oralig’i 200 mikrondan kam yoki 250 mikrondan kam bo’lgan moslashuvchan elektron karta orqali belgilanadi. Yuqori zichlikdagi moslashuvchan elektron karta telekommunikatsiya, kompyuter, integral mikrosxemalar va tibbiy asbob -uskunalar kabi keng ko’lamli dasturlarga ega. Moslashuvchan elektron kartochkaning o’ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda, ushbu maqolada yuqori zichlikdagi moslashuvchan platalar va mikrolarni burg’ilash orqali lazer bilan ishlov berishda ko’rib chiqilishi kerak bo’lgan asosiy muammolar keltirilgan.

Moslashuvchan elektron kartaning o’ziga xos xususiyatlari uni ko’p hollarda qattiq platalarga va an’anaviy elektr o’tkazgich sxemasiga muqobil qiladi. Shu bilan birga, u ko’plab yangi sohalarning rivojlanishiga yordam beradi. FPC -ning eng tez o’sib borayotgan qismi – bu kompyuter qattiq diskining (HDD) ichki ulanish liniyasi. Qattiq diskning magnit boshi skanerlash uchun aylanadigan diskda oldinga va orqaga siljiydi va moslashuvchan elektron simni almashtirish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa mobil magnitli bosh va boshqaruv platasi o’rtasidagi aloqani amalga oshiradi. Qattiq disk ishlab chiqaruvchilari ishlab chiqarishni ko’paytiradilar va “to’xtatilgan egiluvchan plastinka” (FOS) texnologiyasi yordamida yig’ish xarajatlarini kamaytiradilar. Bundan tashqari, simsiz to’xtatib turish texnologiyasi yaxshi seysmik qarshilikka ega va mahsulot ishonchliligini oshirishi mumkin. Qattiq diskda ishlatiladigan boshqa yuqori zichlikdagi moslashuvchan elektron karta-bu to’xtatuvchi va boshqaruvchi o’rtasida ishlatiladigan interposer flex.

FPC -ning ikkinchi o’sayotgan sohasi – bu yangi elektronli qadoqlash. Moslashuvchan sxemalar chip darajasidagi qadoqlashda (CSP), ko’p chipli modulda (MCM) va moslashuvchan elektron kartadagi chipda (COF) ishlatiladi. Ular orasida CSP ichki sxemasi katta bozorga ega, chunki u yarimo’tkazgichli qurilmalarda va flesh xotirada ishlatilishi mumkin va PCMCIA kartalarida, diskda, shaxsiy raqamli yordamchilarda (PDA), mobil telefonlarda, peyjerlarda keng qo’llaniladi. . Bundan tashqari, suyuq kristalli displey (LCD), poliester plyonkali kalit va siyohli printerli kartridj-yuqori zichlikdagi moslashuvchan elektron plataning boshqa uchta yuqori o’sish sohasi.

Portativ qurilmalarda (masalan, mobil telefonlarda) moslashuvchan chiziqli texnologiyaning bozor salohiyati juda katta, bu juda tabiiy, chunki bu qurilmalar iste’molchilar ehtiyojlarini qondirish uchun kichik hajm va engil vazn talab qiladi; Bunga qo’shimcha ravishda, moslashuvchan texnologiyaning so’nggi dasturlari orasida tekis panelli displeylar va tibbiy asboblar mavjud bo’lib, ular dizaynerlar tomonidan eshitish apparatlari va inson implantlari kabi mahsulotlarning hajmini va og’irligini kamaytirish uchun ishlatilishi mumkin.

Yuqoridagi sohalardagi ulkan o’sish moslashuvchan elektron platalarning jahon ishlab chiqarish hajmining oshishiga olib keldi. Masalan, qattiq disklarning yillik sotish hajmi 345 yilda 2004 million donaga yetishi kutilmoqda, bu 1999 yildagidan deyarli ikki barobar ko’p, 2005 yilda esa mobil telefonlar sotish hajmi konservativ tarzda 600 million donaga teng. Bu o’sishlar har yili yuqori zichlikdagi moslashuvchan platalar ishlab chiqarish hajmining 35% ga oshishiga olib keladi va 3.5 yilga kelib 2002 mln. Kvadrat metrga etadi. Bunday yuqori ishlab chiqarish talabi samarali va arzon ishlov berish texnologiyasini talab qiladi va lazer bilan ishlov berish texnologiyasi ulardan biri hisoblanadi. .

Moslashuvchan elektron kartani ishlab chiqarish jarayonida lazer uchta asosiy funktsiyaga ega: ishlov berish va shakllantirish (kesish va kesish), kesish va burg’ulash. Kontaktsiz ishlov berish vositasi sifatida lazer juda kichik fokusda ishlatilishi mumkin (100 ~ 500) m m) Materialga yuqori zichlikdagi yorug’lik energiyasi (650MVt / mm2) qo’llaniladi. Bunday yuqori energiya kesish, burg’ulash, markalash, payvandlash, markalash va boshqa ishlov berish uchun ishlatilishi mumkin. Qayta ishlash tezligi va sifati ishlov berilgan materialning xususiyatlari va to’lqin uzunligi, energiya zichligi, tepalik quvvati, impuls kengligi va chastotasi kabi lazer xususiyatlariga bog’liq. Moslashuvchan elektron kartani qayta ishlashda ultrabinafsha (UV) va uzoq infraqizil (FIR) lazer ishlatiladi. Birinchisi odatda eksimer yoki ultrabinafsha diodli qattiq holatli (uv-dpss) lazerlardan foydalanadi, ikkinchisi odatda muhrlangan CO2 lazer div dan foydalanadi.

Vektorli skanerlash texnologiyasi oqim o’lchagich va CAD / CAM dasturlari bilan jihozlangan oynani boshqarish uchun kompyuterdan foydalanadi va kesish va burg’ulash grafikasini yaratadi va telesentrik linzalar tizimidan lazer ish qismining yuzasiga vertikal ravishda porlashini ta’minlaydi < / div>

Lazerli burg’ulash ishlov berish yuqori aniqlik va keng qo’llanishga ega. Bu moslashuvchan elektron kartani yaratish uchun ideal vosita. CO2 lazeri yoki DPSS lazeri bo’ladimi, materialni fokuslangandan so’ng har qanday shaklga ishlov berish mumkin. U galvanometrga oynani o’rnatib, ishlov beriladigan qismning istalgan joyiga yo’naltirilgan lazer nurini o’qqa tutadi, so’ngra galvanometrda kompyuterning raqamli boshqaruvini (CNC) vektorli skanerlash texnologiyasi yordamida amalga oshiradi va CAD / CAM dasturi yordamida grafikani kesadi. Ushbu “yumshoq vosita” dizayn o’zgarganda lazerni real vaqtda osongina boshqarishi mumkin. Yengil qisqarish va turli kesish asboblarini sozlash orqali lazer bilan ishlov berish dizayn grafikasini aniq takrorlay oladi, bu esa yana bir muhim afzallik.

Vektorli skanerlash polimidli plyonka kabi substratlarni kesib tashlashi, butun sxemani kesib tashlashi yoki elektron kartadagi uyani yoki blokni olib tashlashi mumkin. Qayta ishlash va shakllantirish jarayonida oyna burg’ulash jarayoniga qarama -qarshi bo’lgan butun ishlov berish yuzasini ko’zdan kechirganda, har doim lazer nurlari yoqiladi. Burg’ilash paytida, lazer har bir burg’ulash holatida div> o’rnatilgandan keyingina yoqiladi

Bo’lim

Jargonda “kesish” – bu bir qatlamli materialni boshqasidan lazer yordamida olib tashlash jarayoni. Bu jarayon lazer uchun ko’proq mos keladi. Xuddi shu vektorli skanerlash texnologiyasi dielektrikni olib tashlash va quyida o’tkazgich yostig’ini ochish uchun ishlatilishi mumkin. Bu vaqtda lazer bilan ishlov berishning yuqori aniqligi katta afzalliklarni yana bir bor aks ettiradi. FIR lazer nurlari mis folga bilan aks ettirilganligi sababli, bu erda odatda CO2 lazer ishlatiladi.

burg’ulash teshigi

Garchi ba’zi joylarda mikro teshiklarni hosil qilish uchun hali ham mexanik burg’ulash, shtamplash yoki plazma bilan ishlov berish usuli qo’llanilsa ham, lazerli burg’ulash, asosan, yuqori mahsuldorligi, kuchli egiluvchanligi va uzoq normal ishlash muddati tufayli, haligacha egiluvchan elektron kartochkaning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi. .

Mexanik burg’ulash va shtamplash yuqori aniqlikdagi burg’ulash moslamalari va qoliplarini qabul qiladi, ular diametri qariyb 250 mikron bo’lgan moslashuvchan elektron platada tayyorlanishi mumkin, lekin bu yuqori aniqlikdagi qurilmalar juda qimmat va xizmat muddati nisbatan qisqa. Yuqori zichlikdagi moslashuvchan elektron karta tufayli kerakli diafragma nisbati 250 m M ni tashkil qiladi, shuning uchun mexanik burg’ulash afzal emas.

Plazma bilan ishlov berish 50 m M qalinlikdagi polimidli plyonkali substratda ishlatilishi mumkin, uning o’lchami 100 mkm dan kam, lekin asbob -uskunalarga sarmoya va ishlov berish qiymati ancha yuqori, plazma bilan ishlov berish jarayonining texnik xarajatlari ham juda yuqori, ayniqsa xarajatlar bilan bog’liq. ba’zi kimyoviy chiqindilarni tozalash va sarf materiallariga. Bundan tashqari, yangi jarayonni o’rnatishda plazma qolipini izchil va ishonchli mikro viyalarni hosil qilish uchun ancha vaqt kerak bo’ladi. Ushbu jarayonning afzalligi yuqori ishonchlilikdir. Ma’lum bo’lishicha, mikro -uzatishning malakali darajasi 98%ni tashkil qiladi. Shu sababli, plazma bilan ishlov berish hali ham div> tibbiy va avionika uskunalarida ma’lum bozorga ega

Bundan farqli o’laroq, mikro viyalarni lazer yordamida ishlab chiqarish oddiy va arzon jarayondir. Lazer uskunalari sarmoyasi juda kam, lazer esa kontaktsiz vositadir. Mexanik burg’ulashdan farqli o’laroq, asboblarni almashtirish qimmatga tushadi. Bundan tashqari, zamonaviy muhrlangan CO2 va uv-dpss lazerlari texnik xizmat ko’rsatishni talab qilmaydi, bu esa to’xtash vaqtini kamaytiradi va mahsuldorlikni ancha yaxshilaydi.

Moslashuvchan elektron kartada mikro viyalarni ishlab chiqarish usuli qattiq kompyuterda bo’lgani kabi, lekin substrat va qalinlik farqi tufayli lazerning ba’zi muhim parametrlarini o’zgartirish kerak. Muhrlangan CO2 va uv-dps lazerlari moslashuvchan elektron kartada to’g’ridan-to’g’ri burg’ulash uchun qoliplash bilan bir xil vektorli skanerlash texnologiyasidan foydalanishi mumkin. Yagona farq shundaki, burg’ulash dasturlari bir oynadan ikkinchisiga skanerlash oynasini ko’rish paytida lazerni o’chirib qo’yadi. Boshqa burg’ulash holatiga kelguncha lazer nurlari yoqilmaydi. Teshikni moslashuvchan elektron karta yuzasiga perpendikulyar qilish uchun, lazer nurlari elektron karta tagida vertikal ravishda porlashi kerak, bunga skaner oynasi va substrat orasidagi telesentrik linzalar tizimi yordamida erishish mumkin (2 -rasm). ) div>

UV lazer yordamida Kaptonda teshiklar qilingan

CO2 lazer mikro viyalarni burg’ulash uchun konformal niqob texnologiyasidan ham foydalanishi mumkin. Ushbu texnologiyadan foydalanganda, mis yuzasi niqob sifatida ishlatiladi, teshiklari unga oddiy bosma usuli bilan ishlanadi, so’ngra ochilgan dielektrik materiallarni olib tashlash uchun CO2 lazer nurlari mis plyonkaning teshiklariga nurlantiriladi.

Mikro viyalarni eksimer lazer yordamida proektsion niqob yordamida ham qilish mumkin. Bu texnologiya mikro yoki butun mikrosxemaning tasvirini substratga joylashtirishi kerak, so’ngra eksimer lazer nuri niqobni nurlantirib, niqob tasvirini substrat yuzasiga joylashtirib, teshikni burg’ilaydi. Eksimer lazerli burg’ulash sifati juda yaxshi. Uning kamchiliklari past tezlik va yuqori narx.

Lazer tanlovi, moslashuvchan elektron kartani qayta ishlash uchun lazer turi qattiq kompyuterni qayta ishlash bilan bir xil bo’lsa -da, material va qalinlikdagi farq ishlov berish parametrlari va tezligiga katta ta’sir ko’rsatadi. Ba’zida eksimer lazer va ko’ndalang qo’zg’aluvchan gaz (choy) CO2 lazeridan foydalanish mumkin, lekin bu ikki usulda sekinlik va yuqori texnik xarajatlar bor, bu esa mahsuldorlikni yaxshilashni cheklaydi. Taqqoslash uchun, CO2 va uv-dpss lazerlari tez-tez va arzon narxlarda keng qo’llaniladi, shuning uchun ular asosan egiluvchan elektron platalarning mikro viyalarini ishlab chiqarish va qayta ishlashda ishlatiladi.

Gaz oqimi CO2 lazeridan farqli o’laroq, muhrlangan CO2 lazer （http://www.auto-alt.cn block Blok chiqarish texnologiyasi lazer gaz aralashmasini ikkita to’rtburchaklar elektrod plastinka bilan belgilangan lazer bo’shlig’iga cheklash uchun qabul qilingan. Lazer bo’shlig’i butun xizmat muddati davomida muhrlanadi (odatda taxminan 2 ~ 3 yil). Muhrlangan lazer bo’shlig’i ixcham tuzilishga ega va havo almashinuviga muhtoj emas. Lazer boshi parvarish qilinmasdan 25000 soatdan ortiq uzluksiz ishlashi mumkin. Sızdırmazlık dizaynining eng katta afzalligi shundaki, u tez puls ishlab chiqarishi mumkin. Masalan, blokni chiqaruvchi lazer 100 kVt quvvat cho’qqisiga ega bo’lgan yuqori chastotali (1.5 kHz) impulslarni chiqarishi mumkin. Yuqori chastotali va yuqori tepalik quvvati bilan, tez ishlov berish hech qanday termal buzilishsiz amalga oshirilishi mumkin

Uv-dpss lazer-bu neodimiy vanadat (Nd: YVO4) kristalli tayoqchasini lazer diodli massiv bilan doimiy ravishda so’rib oladigan qattiq holatdagi qurilma. U akusto-optik Q-kaliti yordamida pulsli chiqishni ishlab chiqaradi va Nd: YVO4 lazerining chiqishini 1064nm dan o’zgartirish uchun uchinchi harmonik kristalli generatordan foydalanadi. IQ asosiy to’lqin uzunligi 355 nm UV to’lqin uzunligiga kamayadi. Odatda 355nm < / div>

20 kHz chastotali nominal puls chastotasida uv-dps lazerining o’rtacha chiqish quvvati 3 Vt dan ortiq

UV-dps lazer

Dielektrik ham, mis ham to’lqin uzunligi 355 nm bo’lgan uv-dps lazerini osonlik bilan o’zlashtira oladi. Uv-dpss lazerida yorug’lik nuqtasi kichikroq va chiqish quvvati CO2 lazeriga qaraganda past. Dielektrik ishlov berish jarayonida uv-dpss lazer odatda kichik o’lchamli (50%dan kam) m m uchun ishlatiladi) Shuning uchun diametri 50 dan kichik bo’lgan yuqori zichlikdagi moslashuvchan elektron plataning mikronli mikrosxemasi orqali qayta ishlanishi kerak. , UV lazerdan foydalanish juda ideal. Endi uv-dps lazer divining ishlov berish va burg’ulash tezligini oshiradigan yuqori quvvatli uv-dps lazer mavjud.

UV-dps lazerining afzalligi shundaki, uning yuqori energiyali ultrabinafsha fotonlari metall bo’lmagan sirt qatlamlarida porlasa, ular molekulalarning bog’lanishini to’g’ridan-to’g’ri uzib qo’yishi, “sovuq” litografiya jarayoni bilan qirrasini tekislashi va nurlanish darajasini minimallashtirishlari mumkin. issiqlik shikastlanishi va kuyish. Shuning uchun, ultrabinafsha nurlarini kesish talab qilinadigan holatlar uchun javob beradi, agar davolanishdan keyingi davolanish imkonsiz yoki keraksiz bo’lsa

CO2 lazer (avtomatlashtirishning muqobil variantlari)

Muhrlangan CO2 lazeri to’lqin uzunligi 10.6 mkm yoki 9.4 mkm bo’lgan FIR lazerini chiqarishi mumkin, garchi ikkala to’lqin uzunligini polimidli plyonkali substrat kabi dielektriklar o’zlashtirishi oson bo’lsa -da, tadqiqot shuni ko’rsatadiki, 9.4 m to’lqin uzunligining ta’siri shu turdagi materialni qayta ishlaydi. ancha yaxshi. Dielektrik 9.4 m M to’lqin uzunligining yutilish koeffitsienti yuqori, bu m M to’lqin uzunligini burg’ulash yoki kesish uchun 10.6 dan yaxshiroq. To’qqiz nuqta to’rt mikronli M lazer nafaqat burg’ulash va kesishda aniq afzalliklarga ega, balki ajoyib kesish effektiga ham ega. Shuning uchun to’lqin uzunligi qisqaroq lazerdan foydalanish mahsuldorlik va sifatni yaxshilashi mumkin.

Umuman olganda, archa to’lqin uzunligi dielektriklar tomonidan oson so’riladi, lekin uni mis qaytaradi. Shuning uchun, CO2 lazerlarining ko’pchiligi dielektrik ishlov berish, qoliplash, kesish va dielektrik substrat va laminatni parchalash uchun ishlatiladi. CO2 lazerining chiqish quvvati DPSS lazeridan yuqori bo’lgani uchun, CO2 lazer ko’p hollarda dielektrikni qayta ishlash uchun ishlatiladi. CO2 lazer va uv-dps lazer ko’pincha birgalikda ishlatiladi. Masalan, mikro viyalarni burg’ilashda birinchi navbatda DPSS lazer yordamida mis qatlamini olib tashlang, so’ngra keyingi mis qoplamali qatlam paydo bo’lgunga qadar CO2 lazer bilan dielektrik qatlamdagi teshiklarni tezda burg’ilang va keyin jarayonni takrorlang.

UV lazerining to’lqin uzunligi juda qisqa bo’lgani uchun, UV lazer chiqaradigan yorug’lik nuqtasi CO2 lazernikiga qaraganda nozikroq, lekin ba’zi hollarda CO2 lazer tomonidan ishlab chiqarilgan katta diametrli yorug’lik nuqtasi uv-dpss lazeridan ko’ra foydali bo’ladi. Masalan, oluklar va bloklar kabi katta maydonli materiallarni kesib oling yoki katta teshiklarni burang (diametri 50 dan oshiq) m m) CO2 lazer bilan ishlov berishga kam vaqt ketadi. Umuman olganda, diafragma nisbati 50 m ni tashkil qiladi, agar m katta bo’lsa, CO2 lazer bilan ishlov berish mos keladi va diafragma 50 mM dan kam bo’lsa, uv-dps lazerining ta’siri yaxshiroq bo’ladi.