Laserbohrtechnologie in der Leiterplattenfertigung

In der Welt der Leiterplatten (Leiterplatte) Herstellung, Bohren ist ein entscheidender Prozess, der sich direkt auf die elektrische Konnektivität und Leistung der Platine auswirkt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie, Traditionelle mechanische Bohrungen werden allmählich durch eine genauere und effizientere Technologie ersetzt - Laserbohrungen. In diesem Artikel werden Sie tief in die Geheimnisse der Laserbohrungen eingehen, einschließlich der Unterschiede zu mechanischen Bohrungen, Gemeinsame Typen, Anpassung von PCB -Boards mit Laserbohrmaschinen, Gemeinsame Lochdurchmesser, und vier Laserbohrprozesse.

Laserbohren: Prinzipien und Vorteile

Laserbohrung, wie der Name schon sagt, Nutzt die hohe Energie und die hohe Fokussierungsfähigkeit eines Laserstrahls, um Löcher an bestimmten Stellen auf einer PCB -Platine zu bohren. Dieser Prozess erfordert keine herkömmlichen mechanischen Bohrerbits; stattdessen, Die Energie des Laserstrahls schmilzt direkt und verdampft das Material an der entsprechenden Stelle, dadurch Löcher bilden. Die Kernkomponenten einer Laserbohrmaschine sind der Laser- und das Objektivsystem. Der Laser erzeugt einen energiegeladenen Laserstrahl, Während das Objektivsystem dafür verantwortlich ist, den Laserstrahl genau auf die angegebene Stelle auf der PCB -Karte zu fokussieren.

Im Vergleich zu mechanischen Bohrungen, Laserbohrungen bieten erhebliche Vorteile. Erstens, in Bezug auf den Lochdurchmesser, Laserbohrungen können typischerweise 0,15 mm und darunter erreichen, mit einer Tiefe normalerweise nicht mehr als 0,127 mm, während mechanische Bohrungen im Allgemeinen für Lochdurchmesser über 0,15 mm verwendet werden. Dieser Vorteil macht Laserbohrungen bei der Herstellung von Mikrolöchern wettbewerbsfähiger. Zweitens, In Bezug auf die Lochtoleranz oder Maschinenpräzision, Laserbohrungen erreicht eine Genauigkeit von +/- 15um, weit über den PTH überschreiten (+/-50eins) und npth (+/-25eins) Genauigkeit der mechanischen Bohrungen. Endlich, Der Produktionsprozess von Laserbohrungen ist kürzer, mit insgesamt höherer Effizienz und niedrigeren Kosten.

Häufige Arten von Laserbohrmaschinen

Laserbohrmaschinen, die üblicherweise in der PCB -Branche verwendet werden, können basierend auf ihren Lichtquellen in zwei Typen eingeteilt werden: UV -Nanosekunden -Laserbohrmaschinen mit einer Wellenlänge von 355 nm und CO2 -Laserbohrmaschinen mit einer Wellenlänge von 9400 nm.

UV-Laserbohrmaschinen nutzen die hohe Energie von Photonen aus kurzwelligen Lasern, Verwendung des Prinzips der photochemischen Ablation, um die langen molekularen Ketten organischer Materialien zu brechen, Bildmikrolöcher bilden. Ihre Hauptmerkmale sind minimale Carbidproduktion, Einfache Vorbehandlung für Lochkupferbeschichtung, und die Möglichkeit, die Kupferfolie ohne Vorbehandlung vor dem Bohren direkt zu entfernen. Auf der anderen Seite, CO2 -Laserbohrmaschinen verwenden hauptsächlich das Prinzip der photothermen Ablation, Schmelzen, Verdampfung, und schließlich das Material durch energiereiche Laser zu verdampfen, um Mikrolöcher zu bilden. Ihre Hauptmerkmale sind schnelle Bohrgeschwindigkeiten, Aber die Lochwände haben möglicherweise Carbidreste, Vor- und Nachbehandlung erforderlich.

Übereinstimmende PCB -Board -Typen mit Laserbohrmaschinen

Die Grundmaterialien, die üblicherweise in PCB -Boards verwendet werden, wie Kupferfolie, Harz, und Glasfaser, haben signifikante Unterschiede in der spektralen Absorption für verschiedene Wellenlängen. Kupferfolie hat eine hohe Absorption für UV -Laser, aber eine geringe Absorption für CO2 -Laser; Harz hat eine hohe Absorption für UV und CO2; und Glasfaser haben eine höhere Absorption für CO2 -Laser. daher, Die Wahl der Laserbohrmaschinenwellenlänge hängt hauptsächlich vom Materialtyp der dielektrischen Schicht ab.

Basierend auf PCB -Board -Typen, Das passende Erlebnis für Laserbohrmaschinen ist wie folgt: Softplatten eignen sich für UV -Laserbohrmaschinen; Hardafel eignen sich besser für CO2 -Laserbohrmaschinen; und für Starr-Flex-Boards, UV- oder CO2 -Laserbohrmaschinen können basierend auf den tatsächlichen Bedingungen ausgewählt werden.

Häufige Laserbohrlochdurchmesser und -prozesse

Laserbohrprozesse sind vielfältig, mit LDD/DLD Direkt Laserbohrungen, Maske Kupferfenster anpassen, Großes Fenster großes Fenster öffnet, und direkte Lochbildung auf der Harzoberfläche sind vier gemeinsame Prozesse.

LDD/DLD Direkte Laserbohrungen werden weit verbreitet. Sein grundlegendes Prinzip besteht darin, durch Oxidationsbehandlung eine stark lichtabsorbierende schwarze oder braune Oberfläche auf der PCB-Platine zu bilden, Dadurch erhöht sich die Strahlergie des CO2-Lasers und bildet direkt Löcher auf der ultradünnen Kupferfolie und Harz oder PP-Oberfläche. Dieser Prozess ist kurz, effizient, und kostengünstig, Machen Sie es zur bevorzugten Wahl für die Herstellung von Mikrolöchern.

Bei dem Kupferfenster -Eröffnungsprozess für die Konform -Maske wird das Ätzen vor dem Laserbohrungen gefüttert, um ein Kupferfenster zu öffnen, Mit dem Kupferfenster typischerweise kleiner als die Öffnungsgröße des Laserlochs, um eine bessere Lochform zu erzielen. Im Vergleich zu direkten Laserbohrungen, Dieser Prozess hat einen etwas längeren Workflow, aber eine höhere Lasereffizienz, Geeignet für Anwendungen, die Genauigkeit mit hoher Lochform erfordern.

Der große Fensterprozess beinhaltet das Vergrößern des Durchmessers des Kupferfensters auf eine bestimmte Größe, die größer als das Pad ist (Normalerweise ca. 0,05 mm), und dann Laserbohrungen durchführen. Dieser Prozess bietet eine größere Wahlfreiheit und kann effektiv vermeiden, dass Fehlausrichtungen verursacht werden, wenn der Kupferfensterdurchmesser der Lochdurchmesser entspricht. Jedoch, Es kann ein Stiefphänomen auf der Lochscheibe geben, und einige Kunden verbieten die Verwendung dieses Prozesses.

Der Prozess der direkten Lochbildung auf der Harzoberfläche beinhaltet das Ätzen der Oberflächenkupferfolie nach Laminierung des Substrats oder PP, und dann Laserbohrungen durchführen. Dieser Vorgang ermöglicht das Bohren feiner Tonhöhen, Aber die Bindungskraft zwischen Kupfer und dielektrischer Schicht nach der Lochfüllung ist relativ schwach, besondere Aufmerksamkeit erfordert.

Abschluss: Laserbohren, Einlösten in eine neue Ära der PCB -Fertigung

Als revolutionäre Technologie im Bereich der PCB -Fertigung, Laserbohrungen ersetzt allmählich traditionelle mechanische Bohrungen aufgrund seiner hohen Präzision, hohe Effizienz, und niedrige Kosten. Mit kontinuierlichen technologischen Fortschritten und zunehmend weit verbreiteten Anwendungen, Laserbohrungen spielen eine noch wichtigere Rolle bei der PCB -Herstellung, Einlösten in eine brandneue Ära.