紫外激光器(qi)是很多(duo)工(gong)業領域中各種PCB材料(liao)應(ying)用的(de)(de)較佳(jia)選擇,從(cong)生產(chan)(chan)基(ji)本(ben)的(de)(de)電路(lu)(lu)板,電路(lu)(lu)布(bu)線,到生產(chan)(chan)袖珍型嵌入(ru)式(shi)芯(xin)片等高(gao)級(ji)工(gong)藝(yi)都通(tong)用。這一材料(liao)的(de)(de)差異性使得(de)紫外激光器(qi)成為了很多(duo)工(gong)業領域中各種PCB材料(liao)應(ying)用的(de)(de)選擇,從(cong)生產(chan)(chan)基(ji)本(ben)的(de)(de)電路(lu)(lu)板,電路(lu)(lu)布(bu)線,到生產(chan)(chan)袖珍型嵌入(ru)式(shi)芯(xin)片等高(gao)級(ji)工(gong)藝(yi)都通(tong)用。
應用1.表面蝕刻/電路生產
紫(zi)外激光器在生(sheng)產(chan)電路時工作迅速,數分鐘(zhong)就(jiu)能將表面圖樣(yang)蝕刻在電路板上。這使(shi)得(de)紫(zi)外激光器成為生(sheng)產(chan)PCB樣(yang)品(pin)的(de)較快方法(fa)。研發部(bu)門注意到,越來越多的(de)樣(yang)品(pin)實驗室正在配(pei)備內部(bu)紫(zi)外激光系統。
依賴于光(guang)學儀器檢定(ding),紫(zi)外激光(guang)光(guang)束的(de)大(da)小(xiao)可以達到10-20μm, 從而生(sheng)產(chan)柔性電(dian)路跡(ji)線。紫(zi)外線在生(sheng)產(chan)電(dian)路跡(ji)線方(fang)面的(de)優勢(shi),電(dian)路跡(ji)線微小(xiao),需要在顯微鏡(jing)下才能(neng)看(kan)見。
這一(yi)電(dian)路板尺寸為0.75英寸x0.5 英寸,由(you)一(yi)塊燒結陶瓷(ci)基片和鎢/鎳(nie)/銅/表面組成。激光(guang)器能(neng)夠產生2mils的電(dian)路跡線,間距為1 mil,從而使(shi)得整(zheng)個(ge)間距僅為3 mils。
雖(sui)然使用激光光束生產電路(lu)是PCB 樣品最快的(de)方法,但大規(gui)模(mo)進行(xing)表面(mian)蝕刻(ke)應(ying)用留給化(hua)學工藝。
應用2.PCB的拆卸
紫(zi)外激光器切割對于(yu)大型或(huo)小(xiao)型生(sheng)產(chan)來說都是(shi)一個(ge)較佳的(de)(de)選擇,同(tong)時(shi)對于(yu)PCB的(de)(de)拆(chai)(chai)卸(xie),尤其(qi)是(shi)需要應用(yong)于(yu)柔性或(huo)剛柔結(jie)合的(de)(de)電(dian)路板上(shang)時(shi)也(ye)是(shi)一個(ge)不錯的(de)(de)選擇。拆(chai)(chai)卸(xie)就(jiu)是(shi)將單個(ge)電(dian)路板從嵌板上(shang)移除,考慮到材料(liao)柔性的(de)(de)不斷增(zeng)加,這種(zhong)拆(chai)(chai)卸(xie)就(jiu)會面臨很大的(de)(de)挑戰。
V槽切割和自動電路(lu)板(ban)切割等(deng)機械(xie)拆卸(xie)方法容易損(sun)傷靈敏而纖薄的(de)基板(ban),給電子專(zhuan)業制(zhi)造服務(wu)(EMS)企業在拆卸(xie)柔性和剛柔結合(he)的(de)電路(lu)板(ban)時(shi)帶(dai)來麻(ma)煩。
紫外(wai)激(ji)光(guang)器(qi)切割不(bu)僅可以消除在(zai)沖緣加工、變形和損(sun)傷(shang)電路元件等(deng)拆卸過程中產(chan)生的機械應力的影響(xiang),同時(shi)(shi)比應用如CO2激(ji)光(guang)器(qi)切割等(deng)其它激(ji)光(guang)器(qi)拆卸時(shi)(shi)產(chan)生熱應力影響(xiang)要(yao)少一些。
“切割緩沖墊”的減少能夠節省空間,這意味著元件能夠放置在更靠近線路邊緣的位置,每一塊電路板上可以安裝更多線路,將效率提升到max,從而達到柔性線路應用的盡大極限。
應用3.鉆孔
另外一種利用紫外激光(guang)器小(xiao)(xiao)型光(guang)束尺(chi)寸和(he)低應力屬性的應用是鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong),包括貫(guan)穿(chuan)孔(kong)(kong)、微孔(kong)(kong)和(he)盲埋孔(kong)(kong)。紫外激光(guang)器系(xi)統(tong)通過聚焦垂直波束徑直切割穿(chuan)透基板來(lai)鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong)。依據(ju)所(suo)使用的材料,可以(yi)鉆(zhan)(zhan)出(chu)小(xiao)(xiao)至10μm的孔(kong)(kong)。
紫外激(ji)光(guang)器在(zai)進行多層(ceng)鉆(zhan)孔時(shi)尤為(wei)有用(yong)。多層(ceng)PCB使(shi)用(yong)復合材料經(jing)熱(re)壓(ya)鑄入在(zai)一起。這(zhe)些所謂(wei)的“半固化”會發生分離,特別是在(zai)使(shi)用(yong)溫(wen)度更高的激(ji)光(guang)器加工后。但是,紫外激(ji)光(guang)器相對來說(shuo)無應(ying)力的屬性(xing)就解決了這(zhe)一問題,如圖4所示。
在圖(tu)示(shi)橫切(qie)面,一塊14 mil的(de)多層(ceng)板上鉆直徑為4mil的(de)孔。這一在柔性聚酰亞胺鍍銅基板上的(de)應(ying)(ying)用(yong),顯示(shi)了(le)各層(ceng)之間沒(mei)有(you)出(chu)現分(fen)離(li)。關(guan)于紫外激光器低應(ying)(ying)力(li)屬性,還有(you)重要一點:提高了(le)成品率(lv)數(shu)據。成品率(lv)是從一塊嵌板上移(yi)除(chu)的(de)可(ke)用(yong)電路板的(de)百(bai)分(fen)率(lv)。
在制造過程(cheng)中(zhong),很多情況(kuang)都會造成電路(lu)板的(de)損壞,包括斷裂的(de)焊(han)點、破裂的(de)元件(jian)或分(fen)層。任一種因素都會導致電路(lu)板在生產(chan)線(xian)上被丟進廢物箱而(er)非進入運輸箱。
應用4.深度雕刻
另(ling)外(wai)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)展示紫外(wai)激光(guang)(guang)器通用性的(de)應用是深度(du)(du)雕刻,這包含多種(zhong)形式。利用激光(guang)(guang)器系統的(de)軟件(jian)控制(zhi),激光(guang)(guang)光(guang)(guang)束設(she)定(ding)進行(xing)受控消融,即(ji)能夠按(an)照所需深度(du)(du)在某一(yi)(yi)(yi)材料上進行(xing)切割,在轉(zhuan)向另(ling)外(wai)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)深度(du)(du)和開始(shi)另(ling)外(wai)一(yi)(yi)(yi)個(ge)任務之前可(ke)以停止(zhi)、繼(ji)續和完成所需的(de)加(jia)工(gong)。
各(ge)種深度應用(yong)包括:嵌(qian)入(ru)芯片(pian)時用(yong)到的小(xiao)型生產(chan)以及將(jiang)有機材料從金(jin)屬表面移除(chu)的表面研磨。
紫(zi)外激光(guang)器還可(ke)以在基板上(shang)(shang)(shang)進行多步(bu)(bu)驟操作。在聚乙(yi)烯材料上(shang)(shang)(shang),第(di)一(yi)步(bu)(bu)是用激光(guang)產生一(yi)個深度為(wei)2 mils的(de)凹槽,第(di)二(er)步(bu)(bu)是在上(shang)(shang)(shang)一(yi)步(bu)(bu)的(de)基礎(chu)上(shang)(shang)(shang)產生8 mils的(de)凹槽,第(di)三步(bu)(bu)是10mils的(de)凹槽。這說(shuo)明紫(zi)外激光(guang)系統(tong)所提供的(de)整體(ti)用戶(hu)控制功能。
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