Застосування УФ-лазерної обробки у виробництві друкованих плат і матеріалів для підкладки

Ультрафіолетова (УФ) лазерна технологія стала незамінним інструментом у високо-виробництві друкованих плат (PCB). Працюючи переважно на довжині хвилі 355 нм, УФ-лазери використовують механізм «холодної обробки» (фотолітична абляція), який розриває хімічні зв’язки безпосередньо, а не покладається на термічне плавлення. Це мінімізує зону термічного-впливу (HAZ), усуваючи термічну деградацію та механічне навантаження на делікатні основи.

Нижче наведено чотири основні промислові застосування, де УФ-лазери перевершують традиційні механічні та термічні методи. Щоб зрозуміти, як різні друковані плати реагують на довжину хвилі лазера, ознайомтеся з нашим докладним посібникомзв'язок між поширеними типами друкованих плат і лазерною обробкою.

УФ-лазери забезпечують високу-швидкісне травлення поверхні з високою-роздільністю, що робить їх ідеальними для швидкого створення візерунків схем-особливо на стадіях науково-дослідних розробок і створення прототипів.

Над-тонкі сліди:Завдяки сфокусованому променю лише 10–20 мкм УФ-лазери можуть витравлювати мікро-сліди ланцюгів на гнучких схемах (FPC) і спеціалізованих керамічних підкладках, чого неможливо зробити традиційними механічними інструментами.

Перевірена точність:Наприклад, на спеченій керамічній підкладці розміром 0,75 дюйма × 0,5 дюйма з металевим шаром вольфраму/нікелю/міді УФ-лазери можуть надійно створювати сліди шириною 2 мілі з відстанню 1 мілі (загальний крок становить лише 3 мілі).

Ефективність прототипування:Дослідницько-конструкторські лабораторії можуть ітерувати та виготовляти готові зразки схем за лічені хвилини, не чекаючи виготовлення дорогої фото{0}}маски.

Щоб отримати ширший погляд на сучасні тенденції у виробництві електроніки, перегляньте наш оглядзастосування лазера у виробництві друкованих плат і FPC.

Депанелізація друкованої плати-під час видалення окремих плат із основної панелі-становить значні проблеми, оскільки підкладки стають тоншими та гнучкішими.

• Нульовий механічний стрес:Традиційні механічні методи депанелізації (такі як V-надрізання або механічне фрезерування) спричиняють фізичне навантаження, яке може призвести до тріщин на крихких підкладках, задирок на краях або від’єднання компонентів для поверхневого -монтажу (SMD). УФ-лазерна сингуляція повністю усуває механічну силу.
• Чудовий термоконтроль порівняно з CO₂-лазерами:На відміну від традиційнихRF CO2 лазерні системи формуванняякі прорізають термічне плавлення та залишають помітне обвуглювання країв, УФ-лазерна «холодна обробка» практично усуває термічне навантаження та термічне спотворення.
• Максимальна дошка нерухомості:Оскільки для лазерного різання потрібні мінімальні «межі різання» (не{0}}зони), електронні компоненти можна розміщувати ближче до країв плати. Це дозволяє виробникам розміщувати більше схем на панелі, зменшуючи відходи матеріалу та максимізуючи вихід.

Для спеціалізованих гнучких схем із використанням спеціальногоМашина для лазерного різання FPCзабезпечує високу точність без спотворення країв. Ви також можете вивчити основніпереваги машин для лазерного різання друкованих плат, перегляньте верстати для лазерного гравірування та різання друкованих плат і дізнайтеся про загальну інформаціюзастосування та розвиток лазерного різання друкованих плат.

У міру мініатюризації електронних конструкцій попит на друковані плати високої-з’єднання (HDI) потребує менших діаметрів і жорсткіших допусків. УФ-лазери відмінно справляються з свердлінням мікроотворів, глухих отворів, захованих отворів і наскрізних-отворів.

• Функції мікро-розміру:Фокусуючи щільний вертикальний промінь через підкладку, УФ-лазери можуть надійно просвердлити отвори діаметром до 10 мкм, залежно від матеріалу.
• Запобігання багатошарового розшарування:Багатошарові друковані плати складаються з ламінованих шарів, скріплених під дією тепла та тиску. Обладнання для високо-термічної обробки часто спричиняє розшарування на напів-затверділих поверхнях розділу препрегів. Не-теплова абляція УФ-лазерів запобігає роз’єднанню шарів, руйнуванню паяних з’єднань і спалюванню підкладки.

Коли потрібні суб{0}}мікронні допуски та надкоротка тривалість імпульсу, виробники часто оцінюють надшвидку оптику. Читайте наше порівняння даліфемтосекундне проти наносекундного лазерного мікро{0}}свердлінняі дізнайтеся, якфемтосекундне лазерне мікро{0}}свердління працює на молібденіщоб вибрати правильну конфігурацію імпульсу для ваших додатків.

Обладнання для мікро- та нанопрецизійної лазерної обробки

УФ-лазерні системи пропонують винятковий контроль глибини по осі z-за допомогою програмно{1}}керованої енергії імпульсу та повторення сканування, що забезпечує точну абляцію-матеріалу з контрольованою глибиною.

• Цільове видалення матеріалів:Лазер може вибірково видаляти органічні шари з металевих подушечок (очищення поверхні) або витравлювати точні глибокі кишені, не пошкоджуючи нижні структурні шари.
• Вбудовування компонентів:Ідеально підходить для створення мікро-порожнин, необхідних для вбудовування мікросхем безпосередньо в плату підкладки.
• Багато-етапне профілювання глибини:Наприклад, на поліетиленових або полімерних підкладках УФ-лазер може виконувати ступінчасті проходи абляції-, такі як висічення канавки 2-mil, зниження до 8 mils і фіналізація на 10 mils із субмікронною повторюваністю глибини.

Подібні методи-контрольованої глибини часто застосовуються до твердих, крихких матеріалів; дізнатися більше прообладнання для лазерного скрайбування та його промислове застосування.

Ключовою перевагою УФ-лазерної технології є її універсальність. Одна УФ-лазерна станція може виконувати свердління, депанелізацію, травлення схеми та гравірування порожнини в одній уніфікованій установці.

• Усуває вузькі місця процесу:Консолідація кількох етапів обробки на одній машині зменшує-пошкодження деталей і помилки вирівнювання, спричинені перенесенням між робочими станціями.
• Чистота,-без сміття:Фотолітична абляція забезпечує гладкі краї з нульовим накопиченням сміття, що усуває потребу в агресивному після-процесному хімічному промиванні чи механічному видаленні задирок.

Щоб глибше зануритися в основи обробки, перегляньтеважливість і принцип роботи лазерної обробки друкованих плат.