紫外激光器是很多工(gong)業(ye)領域中各(ge)種PCB材料應(ying)用(yong)(yong)的(de)較(jiao)佳(jia)選擇,從生產基本的(de)電(dian)(dian)路板,電(dian)(dian)路布(bu)線,到生產袖(xiu)珍型嵌入式芯片等(deng)工(gong)藝都通(tong)用(yong)(yong)。
應用1:表面蝕刻/電路生產
紫(zi)外激(ji)光器在生產(chan)電路(lu)時工作迅速,數分鐘就(jiu)能將表面圖樣蝕刻在電路(lu)板上。這使得紫(zi)外激(ji)光器成為生產(chan)PCB樣品(pin)的快(kuai)方法。研(yan)發部門注意到(dao),越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)的樣品(pin)實(shi)驗室正在配備(bei)內部紫(zi)外激(ji)光系統。
依賴于光學(xue)儀器檢定,紫外激(ji)光光束(shu)的大小可以達到10-20μm, 從而(er)生產(chan)柔性電路(lu)跡線。圖2中的應用表(biao)明紫外線在生產(chan)電路(lu)跡線方面的max優勢,電路(lu)跡線微小,需要在顯微鏡(jing)下才能看見。
這一(yi)電路板尺寸為(wei)0.75英寸x0.5 英寸,由一(yi)塊燒結陶瓷基(ji)片和鎢/鎳(nie)/銅/表(biao)面組(zu)成。激光(guang)器能夠產生2mils的電路跡線,間距為(wei)1 mil,從而(er)使(shi)得整個間距僅為(wei)3 mils。
雖(sui)然使用(yong)激光光束(shu)生(sheng)產電路是(shi)PCB 樣品快的方法,但(dan)大規模進(jin)行表(biao)面蝕刻應用(yong)好留(liu)給(gei)化學工藝。
應用2:PCB的拆卸
紫外(wai)激光(guang)器(qi)切割對(dui)(dui)于(yu)大(da)型或小(xiao)型生產來說都是(shi)(shi)(shi)一個(ge)較佳的(de)(de)選擇(ze),同時對(dui)(dui)于(yu)PCB的(de)(de)拆(chai)(chai)卸,尤其(qi)是(shi)(shi)(shi)需(xu)要應用(yong)于(yu)柔(rou)性(xing)或剛(gang)柔(rou)結合的(de)(de)電路板上時也是(shi)(shi)(shi)一個(ge)不(bu)錯的(de)(de)選擇(ze)。拆(chai)(chai)卸就是(shi)(shi)(shi)將單個(ge)電路板從嵌(qian)板上移除,考慮到材料柔(rou)性(xing)的(de)(de)不(bu)斷增加,這(zhe)種(zhong)拆(chai)(chai)卸就會面臨(lin)很大(da)的(de)(de)挑戰。
V槽切割和(he)自動(dong)電路(lu)板切割等機械(xie)拆卸(xie)方法(fa)容易損傷(shang)靈(ling)敏而纖薄(bo)的基板,給電子專業制(zhi)造服(fu)務(EMS)企業在拆卸(xie)柔(rou)(rou)性和(he)剛柔(rou)(rou)結合的電路(lu)板時帶來(lai)麻煩。
紫外激(ji)光(guang)器切割(ge)不僅可以(yi)消除在(zai)沖緣加(jia)工、變形和損(sun)傷電路元(yuan)件等拆卸(xie)過程中產生(sheng)的(de)機械應(ying)力(li)的(de)影響,同時比應(ying)用如CO2激(ji)光(guang)器切割(ge)等其它激(ji)光(guang)器拆卸(xie)時產生(sheng)熱應(ying)力(li)影響要少一些。
“切(qie)割緩沖(chong)墊”的減少能夠節省(sheng)空間,這意味著(zhu)元件能夠放置在(zai)更靠近線(xian)路邊緣的位置,每一塊(kuai)電路板上可以安裝更多(duo)線(xian)路,將效率提升到至高,從而達到柔(rou)性(xing)線(xian)路應用的max極限。
應用3:鉆孔
另外一種(zhong)利用(yong)紫外激光(guang)器(qi)小(xiao)型光(guang)束尺(chi)寸和(he)低應力屬性的(de)應用(yong)是鉆(zhan)孔(kong),包括貫穿孔(kong)、微孔(kong)和(he)盲埋(mai)孔(kong)。紫外激光(guang)器(qi)系統(tong)通過聚焦垂直波束徑(jing)直切割穿透(tou)基板來鉆(zhan)孔(kong)。依據(ju)所(suo)使用(yong)的(de)材料,可(ke)以(yi)鉆(zhan)出(chu)小(xiao)至10μm的(de)孔(kong)。
紫外(wai)激(ji)光器在進行(xing)多層鉆孔時尤為有用。多層PCB使用復合材料(liao)經熱壓鑄(zhu)入在一(yi)起。這些所(suo)謂的(de)(de)“半固化(hua)”會發生分離,特別是(shi)在使用溫度(du)更高的(de)(de)激(ji)光器加工后。但是(shi),紫外(wai)激(ji)光器相對來說無應力的(de)(de)屬性就解決了這一(yi)問題,如圖(tu)3所(suo)示。
在圖示(shi)橫切面,一(yi)塊14 mil的(de)多層(ceng)板(ban)上(shang)鉆(zhan)直徑為4mil的(de)孔(kong)。這一(yi)在柔性聚酰亞胺鍍(du)銅(tong)基(ji)板(ban)上(shang)的(de)應用(yong)(yong),顯示(shi)了(le)(le)各層(ceng)之間沒有出現分離。關(guan)于紫(zi)外激光器低應力屬性,還(huan)有重(zhong)要一(yi)點:提高了(le)(le)成品(pin)率(lv)數據(ju)。成品(pin)率(lv)是從一(yi)塊嵌板(ban)上(shang)移除的(de)可用(yong)(yong)電(dian)路板(ban)的(de)百分率(lv)。
在制造過(guo)程中(zhong),很多情況都(dou)會(hui)(hui)造成電路(lu)板的(de)損壞,包括(kuo)斷(duan)裂的(de)焊點、破裂的(de)元件(jian)或分層。任一(yi)種因素都(dou)會(hui)(hui)導致電路(lu)板在生產線上被丟進廢(fei)物箱(xiang)而非進入(ru)運輸(shu)箱(xiang)。
應用4:深度雕刻
另外(wai)(wai)一(yi)種展(zhan)示紫外(wai)(wai)激光器通(tong)用性的(de)應(ying)用是(shi)深度(du)雕刻,這(zhe)包含多(duo)種形式。利用激光器系統的(de)軟件控制,激光光束設定進行受控消(xiao)融,即能夠按照(zhao)所需深度(du)在(zai)某一(yi)材料上進行切(qie)割(ge),在(zai)轉向另外(wai)(wai)一(yi)種深度(du)和開始另外(wai)(wai)一(yi)個任務之前可以停止、繼續和完成所需的(de)加工。
各種深(shen)度應用(yong)(yong)包括(kuo):嵌入芯(xin)片時用(yong)(yong)到的小型生產以及(ji)將有(you)機(ji)材料(liao)從金屬表(biao)面移除(chu)的表(biao)面研磨。
紫外激(ji)(ji)光器還可以(yi)在(zai)(zai)(zai)基(ji)板上進(jin)行多步(bu)(bu)驟操(cao)作。在(zai)(zai)(zai)聚乙烯材料上,第一(yi)(yi)步(bu)(bu)是用激(ji)(ji)光產生(sheng)一(yi)(yi)個深度為(wei)2 mils的(de)凹槽,第二步(bu)(bu)是在(zai)(zai)(zai)上一(yi)(yi)步(bu)(bu)的(de)基(ji)礎(chu)上產生(sheng)8 mils的(de)凹槽,第三(san)步(bu)(bu)是10mils的(de)凹槽。這說明紫外激(ji)(ji)光系統所(suo)提供(gong)的(de)整體用戶控制功(gong)能。
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