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半導體/PCB

激光技術應用於PCB製造

星之球激光 來源:電子工程網2012-09-05 我要評論(0 )   

提高印製板高密度化水平的關(guan) 鍵在於(yu) 越來越窄的線寬、線距和越來越小的層間互連孔直徑、連接盤,以及嚴(yan) 格的尺寸精度,於(yu) 是 激光 技術被引入印製板加工中。 激光(Laser)是2...

        提高印製板高密度化水平的關(guan) 鍵在於(yu) 越來越窄的線寬、線距和越來越小的層間互連孔直徑、連接盤,以及嚴(yan) 格的尺寸精度,於(yu) 是激光技術被引入印製板加工中。

        激光(Laser)是20世紀科技領域中與(yu) 原子能、半導體(ti) 計算機齊名的4項重大發明之一。50年來,激光技術發展異常迅猛。以激光器為(wei) 基礎的激光技術在我國得到了迅速的發展,現已廣泛用於(yu) 工業(ye) 生產(chan) 、通信、信息處理、醫療衛生、軍(jun) 事、文化教育以及科學研究等各個(ge) 領域。隨著電子產(chan) 品朝著多功能、便攜式、小型化的方向發展,對印製電路板高密度化和小型化提出了越來越高的需求。提高印製板高密度化水平的關(guan) 鍵在於(yu) 越來越窄的線寬、線距和越來越小的層間互連孔直徑、連接盤,以及嚴(yan) 格的尺寸精度,於(yu) 是激光技術被引入印製板加工中。 

#p#分頁標題#e#        激光技術在印製板加工中大顯身手 

        目前已利用激光技術的印製板加工過程有:鑽孔、切割、直接成像、幹法蝕刻、元件修整、表麵處理以及打標記等。

        激光鑽印製板上微小孔是高密度互連(HDI)印製板製造的高端技術。CO2激光鑽孔最大優(you) 點是鑽孔速度快、效率高,因此應用最多。但CO2激光鑽孔使用的是波長為(wei) 9400nm(9.4μm)的紅外激光,故通常隻能對樹脂、玻璃纖維等進行鑽孔加工,無法直接在銅箔上鑽孔。以惰性氣體(ti) 為(wei) 光源的準分子激光鑽孔,其波長達到了193nm、266nm、351nm,該類激光能直接在銅箔上鑽孔,但鑽孔速度慢、效率低,因此沒能推廣應用。固體(ti) 的紫外(UV)激光鑽機,采用波長355nm的紫外激光,其峰值功率可達12kW,這樣強功率的紫外光,可直接在銅箔上鑽孔,且速度較快,因此用量在逐漸增多。

        傳(chuan) 統的機械鑽孔最小的尺寸也為(wei) 100μm,這顯然不能滿足HDI板要求。目前用CO2激光加工#p#分頁標題#e#可獲得直徑達到50μm的小孔,用UV激光可加工20μm左右的小孔。

        激光可用來切割印製板的外形和槽孔,對於(yu) 形狀複雜的撓性印製板(FPC)和剛撓結合印製板(R-FPC)更適合。通常FPC和R-FPC在加工過程中需要對覆蓋膜或粘結片開槽口或鏤孔,是用模具衝(chong) 切或數控機床銑切形成,現可用激光技術加工形成。相比較,激光加工精度高、快速方便,尤其對形狀結構複雜的R- FPC可以靈活地雕刻、切割。

        激光直接成像技術在印製板製造中應用早在上世紀80年代就有了,是由激光繪圖機掃描照相底片製作印製板圖形的照相底版。近幾年來采用激光直接成像(LDI)是激光掃描光致聚合物抗蝕劑形成線路圖形,代替照相底版接觸式曝光,可以得到精細的線路圖形。通常照相底版接觸式曝光的線路寬度在30μm以上,是激光直接成像的線路寬度。

        激光幹法蝕刻是激光衝(chong) 擊金屬表麵,使金屬表麵極快速升溫,並跳過液相而氣化。經激光掃描覆銅板表麵,部分銅箔氣化而留下銅導體(ti) 為(wei) 線路。由於(yu) 金屬錫更容易氣化,因此有在銅箔麵上電鍍錫層,再用激光掃描錫層,得到以錫為(wei) 抗蝕保護層的線路圖形,再需化學蝕刻銅。

        目前,已經具備這些功能的國外激光微線孔設備相當昂貴。

        激光修整元件和線路,是利用脈衝(chong) 激光對電路實施修補。現在HDI多層印製板內(nei) 埋置元器件已成為(wei) 印製板發展的一個(ge) 方向,以埋置電阻為(wei) 例,可采用激光修正電阻阻值以提高產(chan) 品精度。另外,激光也可修補線路上短路等缺陷,提高高端多層板的合格率。#p#分頁標題#e#

        激光表麵處理是改善印製板表麵狀態,可代替機械磨刷或化學清洗等處理,可提高金屬箔與(yu) 樹脂等表麵結合力,甚至可提高導體(ti) 可焊性等。

        激光打標是極普通的應用,快速、簡便、可靠,可代替記號筆書(shu) 寫(xie) 標記,或代替機械鑽孔、畫線作標記。 



        激光技術進行微孔製作已成熱點 

        在印製板製造中多個(ge) 環節用到激光技術,而它們(men) 共有的激光加工特點為(wei) :

        激光加工成型更精細,實現微米級加工,在電子電路板微孔製作和異形成型方麵其優(you) 越性尤為(wei) 突出。
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        激光加工精確度高,激光束光斑直徑可達1μm以下,可進行超細微加工。它是非接觸式加工,無明顯的機械作用力,便於(yu) 定位識別和保證較高加工精度。

        激光加工材料範圍廣,適合加工各種金屬和非金屬材料。

         激光加工性能好,對加工場合和工作環境無特別要求,不需要真空環境,無放射性射線,無汙染。激光加工速度快、效率高、靈活簡便。

        上述激光技術在電子電路板微孔製作和激光直接成像方麵的應用已成熱點,其他幾項有的已開始應用,有的尚在研究開發之中,當然將來可能還有新的應用。因此,激光技術在印製電路行業(ye) 大有作為(wei) 。目前,已經具備這些印製板加工功能的激光設備主要從(cong) 國外進口,設備價(jia) 格相當昂貴。國內(nei) 已有部分印製板加工用激光設備開發和推廣,但與(yu) 國外先進設備相比,技術性能差距明顯。希望更多更先進的國產(chan) 印製板加工用激光設備出現,以支持我國印製電路產(chan) 業(ye) 走向強盛。

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