تكنولوجيا الحفر بالليزر في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

في عالم ثنائي الفينيل متعدد الكلور (لوحة الدوائر المطبوعة) تصنيع, الحفر هي عملية حاسمة تؤثر بشكل مباشر على الاتصال الكهربائي وأداء اللوحة. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا, يتم استبدال الحفر الميكانيكي التقليدي تدريجياً بتقنية أكثر دقة وكفاءة - حفر Laser. ستأخذك هذه المقالة في غوص عميق في أسرار حفر الليزر, بما في ذلك اختلافاتها عن الحفر الميكانيكي, الأنواع الشائعة, مطابقة لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع آلات الحفر بالليزر, أقطار ثقب شائع, وأربع عمليات حفر بالليزر.

حفر الليزر: المبادئ والمزايا

حفر الليزر, كما يوحي الاسم, يستخدم الطاقة العالية والقدرة على التركيز العالي لحزمة الليزر لحفر الثقوب في مواقع محددة على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذه العملية لا تتطلب أجزاء الحفر الميكانيكية التقليدية; بدلاً من, طاقة شعاع الليزر يذوب مباشرة ويتبخر المادة في الموقع المقابل, وبالتالي تشكيل ثقوب. المكونات الأساسية لآلة حفر الليزر هي الليزر ونظام العدسة. يولد الليزر شعاع ليزر عالي الطاقة, على الرغم من أن نظام العدسات مسؤول عن التركيز بدقة على شعاع الليزر على الموقع المحدد على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بالمقارنة مع الحفر الميكانيكي, يوفر حفر الليزر مزايا كبيرة. أولاً, من حيث قطر الثقب, يمكن أن يحقق حفر الليزر عادة 0.15 مم وما يقل, مع عمق لا يتجاوز عادة 0.127 ملم, بينما يستخدم الحفر الميكانيكي عمومًا لأقطار الثقب فوق 0.15 ملم. هذه الميزة تجعل الحفر بالليزر أكثر تنافسية في تصنيع الثقوب الصغيرة. ثانيًا, من حيث تحمل الثقب أو دقة الماكينة, يحقق حفر الليزر دقة +/- 15um, تجاوز بكثير PTH (+/-50واحد) و NPTH (+/-25واحد) دقة الحفر الميكانيكي. أخيراً, عملية إنتاج الحفر بالليزر أقصر, مع ارتفاع الكفاءة بشكل عام وخفض التكاليف.

أنواع شائعة من آلات الحفر بالليزر

يمكن تصنيف آلات الحفر بالليزر بشكل شائع في صناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى نوعين بناءً على مصادر الإضاءة الخاصة بهم: آلات حفر الليزر النانوية للأشعة فوق البنفسجية بطول موجة يبلغ 355 نانومتر و CO2 آلات الحفر بالليزر بطول موجة قدره 9400 نانومتر.

تستخدم آلات حفر الليزر الأشعة فوق البنفسجية الطاقة العالية للفوتونات من الليزر ذو الطول الموجي القصير, استخدام مبدأ الاجتثاث الكيميائي الضوئي لكسر السلاسل الجزيئية الطويلة للمواد العضوية, تشكيل الثقوب الصغيرة. وتشمل خصائصها الرئيسية الحد الأدنى من إنتاج كربيد, قبل المعالجة البسيطة لطلاء النحاس الثقب, والقدرة على إزالة رقائق النحاس مباشرة دون العلاج قبل الحفر. على الجانب الآخر, تستخدم آلات حفر الليزر CO2 في المقام الأول مبدأ الاجتثاث الحراري, ذوبان, تبخير, وفي النهاية تبخر المادة من خلال الليزر عالي الطاقة لتشكيل الثقوب الصغيرة. خاصتهم الرئيسية هي سرعات الحفر السريعة, لكن جدران الثقب قد تحتوي على بقايا كربيد, تتطلب ما قبل وبعد العلاج.

مطابقة أنواع لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع آلات الحفر بالليزر

المواد الأساسية المستخدمة عادة في لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور, مثل رقائق النحاس, راتنج, والألياف الزجاجية, لها اختلافات كبيرة في الامتصاص الطيفي لأطوال موجية مختلفة. تحتوي رقائق النحاس على امتصاص عالي لأشعة الليزر للأشعة فوق البنفسجية ولكن امتصاص منخفضة لليزر CO2; الراتنج لديه امتصاص عالي لكل من الأشعة فوق البنفسجية و CO2; والألياف الزجاجية لديها امتصاص أعلى لليزر ثاني أكسيد الكربون. لذلك, يعتمد اختيار الطول الموجي لآلة الحفر بالليزر بشكل أساسي على نوع المادة للطبقة العازلة.

بناءً على أنواع لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور, تجربة المطابقة لآلات الحفر بالليزر هي كما يلي: الألواح اللينة مناسبة لآلات الحفر بالليزر للأشعة فوق البنفسجية; الألواح الصلبة أكثر ملاءمة لآلات حفر ليزر ثاني أكسيد الكربون; وللوحات صلبة, يمكن اختيار آلات الحفر للأشعة فوق البنفسجية أو CO2 بناءً على الظروف الفعلية.

أقطار وعمليات حفر الليزر الشائعة

عمليات حفر الليزر متنوعة, مع حفر الليزر المباشر LDD/DLD, تفتح نافذة النحاس القناع المطابق, نافذة كبيرة نافذة مفتوحة, وتكوين الثقب المباشر على سطح الراتنج هو أربع عمليات شائعة.

يستخدم حفر الليزر المباشر LDD/DLD على نطاق واسع. يتضمن مبدأها الأساسي تكوين سطح أسود أو بني ممتص بقوة على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور من خلال علاج الأكسدة, وبالتالي زيادة طاقة شعاع ليزر ثاني أكسيد الكربون وتشكيل ثقوب مباشرة على رقائق النحاس الرقيقة والراتنج أو PP. هذه العملية قصيرة, فعال, وفعالة من حيث التكلفة, جعلها الخيار المفضل لتصنيع الثقوب الصغيرة.

تتضمن عملية فتح نافذة النحاس القناع المطابق النقش لفتح نافذة نحاسية قبل حفر الليزر, مع نافذة النحاس عادة أصغر من حجم فتح ثقب الليزر لتحقيق شكل ثقب أفضل. مقارنة بحفر الليزر المباشر, هذه العملية لها سير عمل أطول قليلاً ولكن كفاءة ليزر أعلى, مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة شكل ثقب عالية.

تتضمن عملية النافذة الكبيرة توسيع قطر نافذة النحاس إلى حجم معين أكبر من الوسادة (عادة حوالي 0.05 مم), ثم إجراء حفر الليزر. توفر هذه العملية حرية أكبر في الاختيار ويمكن أن تتجنب بشكل فعال مشكلات الاختلال الناتجة عندما يكون قطر نافذة النحاس هو نفس قطر الفتحة. لكن, قد يكون هناك ظاهرة خطوة على قرص الفتحة, ويحظر بعض العملاء استخدام هذه العملية.

تتضمن عملية تكوين الفتحة المباشرة على سطح الراتنج حفر رقائق النحاس السطحية بعد تصفيح الركيزة أو PP, ثم إجراء حفر الليزر. تسمح هذه العملية بحفر الملاعب الدقيقة, لكن قوة الترابط بين النحاس والطبقة العازلة بعد ملء الفتحة ضعيفة نسبيًا, تتطلب اهتماما خاصا.

خاتمة: حفر الليزر, الدخول في عصر جديد من تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

كتقنية ثورية في مجال تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور, يحل الحفر بالليزر محل الحفر الميكانيكي التقليدي تدريجياً بسبب دقته العالي, كفاءة عالية, وتكلفة منخفضة. مع التطورات التكنولوجية المستمرة والتطبيقات الواسعة بشكل متزايد, سوف يلعب حفر الليزر دورًا أكثر أهمية في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور, الدخول في عصر جديد تمامًا.