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激光鑽孔在線路板行業中的應用

【來源】:天天激光     【作者】:     【發表日期】:2015-9-16 

    線路板廠家生產HDI PCB板製作流程的鑽孔工序中,有兩種激光技能可用於電路板激光鑽孔。CO2激光波長在遠紅外線波段內,紫外線激光波長在紫外線波段內。CO2激光廣泛應用在印製電路板的產業微通孔製作中,需要微通孔直徑大於100μm(Raman,2001)。關於這些大孔徑孔的製作,CO2激光具有很高的生產力,這是由於CO2激光製作大孔所需的衝孔時刻十分短。紫外線激光技能廣泛應用在直徑小於100μm的微孔製作中,隨著微縮線路圖的運用,孔徑乃至可小於50μm。紫外線激光技能在製作直徑小於80μm的孔時產量十分高。因而,為了知足日益添加的微孔生產力的需要,很多線路板廠家現已開始引入雙頭激光鑽孔體係。以下等於當今市場用雙頭激光鑽孔體係的三種首要類型: 

  1)雙頭紫外線鑽孔體係; 
  2)雙頭CO2激光鑽孔體係; 
  3)棍合激光鑽孔體係(CO2和紫外線)。 
  一切HDIPCB板製作流程中的此類鑽孔體係都有其自身的優點和缺陷。激光鑽孔體係可以簡略地分紅兩種類型,雙鑽頭單一波長體係和雙鑽頭雙波長體係。不論是哪種類型,都有兩個首要有些影響鑽孔的才能: 

  1)激光能量/脈衝能量; 

  2)光束定位體係。 

  激光脈衝的能量和光束的傳遞功率決議了鑽孔時刻,鑽孔時刻是指激光鑽孔機鑽一個微通孔的時刻,光束定位體係決議了在兩個孔之間移動的速度。這些要素一起決議了激光鑽孔機製作給定需要的微通孔的速度。雙頭紫外線激光體係最適於用在集成電路中小於90μm的鑽孔,一起其縱橫比也很高。 

  雙頭CO2激光體係運用的是調Q射頻鼓勵CO2激光器。這種體係的首要優點是可重複率高(到達了100kHz)、鑽孔時刻短、操縱麵寬,隻需要射很少幾下就可以鑽一個盲孔,可是其鑽孔質量會比較低。 

  線路板廠家製作HDI進程中,運用最普遍的雙頭激光鑽孔體係是混合激光鑽孔體係,它由一個紫外線激光頭和一個CO2激光頭構成。這種歸納運用的混合激光鑽孔辦法可以便銅和電介質的鑽孔一起進行。即用紫外線鑽銅,天生所需要孔的標準和外形,緊接著用CO2激光鑽無隱瞞的電介質。鑽孔進程是通過鑽2inX2in的塊完結的,此塊叫做域。 

  CO2激光有效地除掉電介質,乃至對錯平均玻璃增強電介質。但是,單一的CO2激光不能製作小孔(小於75μm)和除掉銅,也有少量破例,那等於它可以除掉通過預先處理的5μm以下的薄銅箔(lustino,2002)。紫外線激光可以製作十分小的孔,且可以除掉一切普通的銅街(3-36μm,1oz,乃至電鍍銅箔)。紫外線激光也可以獨自除掉電介質資料,僅僅速度較慢。並且,關於非平均資料,例如增強玻璃FR-4,作用一般不好。這是由於隻要能量密度進步到必然程度,才可以除掉玻璃,而這樣也會損壞內層的焊盤。由於棍合激光體係包含紫外線激光和CO2激光,因而其在兩個領域內都能到達最好,用紫外線激光可以完結一切的銅箔和小孔,用CO2激光可以疾速地對電介質進行鑽孔。

  如今,大多數雙頭激光鑽孔體係中兩個鑽頭之間的距離都是固定的,一起具有步進-重複光束定位技能。步進,重複激光長途調理器自身的優點是域的調理規劃大(到達了(50X50)μm)。缺陷是激光長途調理器有必要在固定的域內步進移動,並且兩個鑽頭之間的距離是固定的。典型的雙頭激光長途調理器兩個鑽頭之間的距離是固定的(大約為150μm)。關於不一樣的麵板標準,固定距離的鑽頭不能像可編程距離的鑽頭那樣以最好配置完結操縱。 

  如今,雙頭激光鑽孔體係有著各種不一樣規範的功能,既可以合用於小型線路板廠家,一起也合用於大批量生產的線路板廠家。
 

  由於陶瓷氧化鋁有很高的介質常數,因而用於製作印製電路板。但是,由於其易碎、布線和安裝時所需的鑽孔進程用規範東西就很難完結,由於此刻機械壓力有必要減小到最小,這對激光鑽孔卻是一件功德。Rangel等人(1997)證明關於氧化鋁基板以及覆有金和錨的氧化鋁基板,可運用調QNd:YAG激光器進行鑽孔。運用短脈衝、低能量、高峰值功率的激光器有助於防止機械壓力對樣本的損壞,可以製作出孔徑小於100μm的優質通孔。 

  如今有些規劃大的線路板廠現已引進了激光鑽機,關於機械孔徑小於0.1MM的,隻能用激光鑽機完結了。2014年,贛州深聯電路新進了兩台日本三菱的激光鑽機,也等於總共有4台激光鑽機以知足當時HDI,FPC及其他精細線路板的需要。