浅谈激光钻孔在线路板行业中的应用

   线路板厂家生产HDI PCB板制作流程的钻孔工序中,有两种激光技能可用于电路板激光钻孔。CO2激光波长在远红外线波段内,紫外线激光波长在紫外线波段内。CO2激光广泛应用在印制电路板的产业微通孔制作中,需要微通孔直径大于100μm(Raman,2001)。关于这些大孔径孔的制作,CO2激光具有很高的生产力,这是由于CO2激光制作大孔所需的冲孔时刻十分短。紫外线激光技能广泛应用在直径小于100μm的微孔制作中,随着微缩线路图的运用,孔径乃至可小于50μm。紫外线激光技能在制作直径小于80μm的孔时产量十分高。因而,为了知足日益添加的微孔生产力的需要,很多线路板厂家现已开始引入双头激光钻孔体系。以下等于当今市场用双头激光钻孔体系的三种首要类型: 

  1)双头紫外线钻孔体系; 

  2)双头CO2激光钻孔体系; 

  3)棍合激光钻孔体系(CO2和紫外线)。 

  一切HDIPCB板制作流程中的此类钻孔体系都有其自身的优点和缺陷。激光钻孔体系可以简略地分红两种类型,双钻头单一波长体系和双钻头双波长体系。不论是哪种类型,都有两个首要有些影响钻孔的才能: 

  1)激光能量/脉冲能量; 

  2)光束定位体系。 

  激光脉冲的能量和光束的传递功率决议了钻孔时刻,钻孔时刻是指激光钻孔机钻一个微通孔的时刻,光束定位体系决议了在两个孔之间移动的速度。这些要素一起决议了激光钻孔机制作给定需要的微通孔的速度。双头紫外线激光体系最适于用在集成电路中小于90μm的钻孔,一起其纵横比也很高。 

  双头CO2激光体系运用的是调Q射频鼓励CO2激光器。这种体系的首要优点是可重复率高(到达了100kHz)、钻孔时刻短、操纵面宽,只需要射很少几下就可以钻一个盲孔,可是其钻孔质量会比较低。 

  线路板厂家制作HDI进程中,运用最普遍的双头激光钻孔体系是混合激光钻孔体系,它由一个紫外线激光头和一个CO2激光头构成。这种归纳运用的混合激光钻孔办法可以便铜和电介质的钻孔一起进行。即用紫外线钻铜,天生所需要孔的标准和外形,紧接着用CO2激光钻无隐瞒的电介质。钻孔进程是通过钻2inX2in的块完结的,此块叫做域。 

  CO2激光有效地除掉电介质,乃至对错平均玻璃增强电介质。但是,单一的CO2激光不能制作小孔(小于75μm)和除掉铜,也有少量破例,那等于它可以除掉通过预先处理的5μm以下的薄铜箔(lustino,2002)。紫外线激光可以制作十分小的孔,且可以除掉一切普通的铜街(3-36μm,1oz,乃至电镀铜箔)。紫外线激光也可以独自除掉电介质资料,仅仅速度较慢。并且,关于非平均资料,例如增强玻璃FR-4,作用一般不好。这是由于只要能量密度进步到必然程度,才可以除掉玻璃,而这样也会损坏内层的焊盘。由于棍合激光体系包含紫外线激光和CO2激光,因而其在两个领域内都能到达最好,用紫外线激光可以完结一切的铜箔和小孔,用CO2激光可以疾速地对电介质进行钻孔。

  如今,大多数双头激光钻孔体系中两个钻头之间的距离都是固定的,一起具有步进-重复光束定位技能。步进,重复激光长途调理器自身的优点是域的调理规划大(到达了(50X50)μm)。缺陷是激光长途调理器有必要在固定的域内步进移动,并且两个钻头之间的距离是固定的。典型的双头激光长途调理器两个钻头之间的距离是固定的(大约为150μm)。关于不一样的面板标准,固定距离的钻头不能像可编程距离的钻头那样以最好配置完结操纵。 

  如今,双头激光钻孔体系有着各种不一样规范的功能,既可以合用于小型线路板厂家,一起也合用于大批量生产的线路板厂家。 

  由于陶瓷氧化铝有很高的介质常数,因而用于制作印制电路板。但是,由于其易碎、布线和安装时所需的钻孔进程用规范东西就很难完结,由于此刻机械压力有必要减小到最小,这对激光钻孔却是一件功德。Rangel等人(1997)证明关于氧化铝基板以及覆有金和锚的氧化铝基板,可运用调QNd:YAG激光器进行钻孔。运用短脉冲、低能量、高峰值功率的激光器有助于防止机械压力对样本的损坏,可以制作出孔径小于100μm的优质通孔。 

  如今有些规划大的线路板厂现已引进了激光钻机,关于机械孔径小于0.1MM的,只能用激光钻机完结了。2014年,赣州深联电路新进了两台日本三菱的激光钻机,也等于总共有4台激光钻机以知足当时HDI,FPC及其他精细线路板的需要。 
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