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En el mundo de los PCB (Placa de circuito impreso) fabricación, La perforación es un proceso crucial que afecta directamente la conectividad eléctrica y el rendimiento de la placa.. Con el continuo avance de la tecnología, La perforación mecánica tradicional está siendo reemplazada gradualmente por una tecnología más precisa y eficiente: la perforación láser.. Este artículo le llevará a profundizar en los misterios de la perforación láser., incluyendo sus diferencias con la perforación mecánica, tipos comunes, Emparejamiento de placas PCB con perforadoras láser., diámetros de agujeros comunes, y cuatro procesos de perforación láser.
Perforación láser: Principios y ventajas
Perforación láser, como sugiere el nombre, Utiliza la alta energía y la alta capacidad de enfoque de un rayo láser para perforar agujeros en ubicaciones específicas en una placa PCB.. Este proceso no requiere brocas mecánicas tradicionales.; en cambio, la energía del rayo láser funde y vaporiza directamente el material en el lugar correspondiente, formando así agujeros. Los componentes principales de una perforadora láser son el láser y el sistema de lentes.. El láser genera un rayo láser de alta energía., mientras que el sistema de lentes es responsable de enfocar con precisión el rayo láser en la ubicación especificada en la placa PCB.
En comparación con la perforación mecánica, La perforación láser ofrece importantes ventajas. En primer lugar, en términos de diámetro del agujero, La perforación con láser normalmente puede alcanzar 0,15 mm o menos., con una profundidad que no suele exceder los 0,127 mm, mientras que la perforación mecánica se utiliza generalmente para diámetros de orificio superiores a 0,15 mm. Esta ventaja hace que la perforación láser sea más competitiva en la fabricación de microagujeros.. En segundo lugar, en términos de tolerancia del agujero o precisión de la máquina, La perforación láser logra una precisión de +/-15um., superando con creces la PTH (+/-50uno) y NPTH (+/-25uno) precisión de la perforación mecánica. Finalmente, El proceso de producción de perforación láser es más corto., con mayor eficiencia general y menores costos.
Tipos comunes de perforadoras láser
Las máquinas perforadoras láser comúnmente utilizadas en la industria de PCB se pueden clasificar en dos tipos según sus fuentes de luz.: Perforadoras láser de nanosegundos UV con una longitud de onda de 355 nm y perforadoras láser de CO2 con una longitud de onda de 9400 nm.
Las perforadoras láser UV utilizan la alta energía de los fotones de los láseres de longitud de onda corta., empleando el principio de ablación fotoquímica para romper las largas cadenas moleculares de materiales orgánicos, formando microagujeros. Entre sus principales características destacan la mínima producción de carburo., Pretratamiento sencillo para el revestimiento de cobre de los orificios., y la capacidad de eliminar directamente la lámina de cobre sin tratamiento previo antes de perforar. Por otro lado, Las perforadoras láser de CO2 utilizan principalmente el principio de ablación fototérmica., fusión, vaporizar, y, finalmente, evaporar el material a través de láseres de alta energía para formar microagujeros.. Su principal característica son las rápidas velocidades de perforación., pero las paredes del agujero pueden tener residuos de carburo, que requieren tratamiento previo y posterior.
Combinación de tipos de placas PCB con perforadoras láser
Los materiales base comúnmente utilizados en placas PCB., como lámina de cobre, resina, y fibra de vidrio, tienen diferencias significativas en la absorbancia espectral para diferentes longitudes de onda. La lámina de cobre tiene una alta absorbancia para los láseres UV pero una baja absorbancia para los láseres de CO2.; La resina tiene una alta absorbancia tanto para UV como para CO2.; y la fibra de vidrio tiene una mayor absorbancia para los láseres de CO2. Por lo tanto, La elección de la longitud de onda de la máquina perforadora láser depende principalmente del tipo de material de la capa dieléctrica..
Basado en tipos de placas PCB, La experiencia de combinación para perforadoras láser es la siguiente: Los tableros blandos son adecuados para perforadoras láser UV.; Los tableros duros son más adecuados para las perforadoras láser de CO2.; y para tableros rígido-flexibles, Las perforadoras láser UV o CO2 se pueden seleccionar según las condiciones reales..
Diámetros y procesos comunes de orificios de perforación láser
Los procesos de perforación láser son diversos., con perforación láser directa LDD/DLD, Apertura de ventana de cobre Conform Mask, Ventana grande apertura de ventana grande, y la formación directa de agujeros en la superficie de la resina son cuatro procesos comunes.
La perforación láser directa LDD/DLD se utiliza ampliamente. Su principio básico consiste en formar una superficie negra o marrón que absorba fuertemente la luz en la placa PCB mediante un tratamiento de oxidación., aumentando así la energía del haz del láser de CO2 y formando agujeros directamente en la lámina de cobre ultrafina y la superficie de resina o PP. Este proceso es corto., eficiente, y rentable, lo que la convierte en la opción preferida para fabricar microagujeros.
El proceso de apertura de la ventana de cobre de Conform Mask implica grabar para abrir una ventana de cobre antes de la perforación con láser., con la ventana de cobre generalmente más pequeña que el tamaño de apertura del orificio del láser para lograr una mejor forma del orificio. En comparación con la perforación láser directa, este proceso tiene un flujo de trabajo ligeramente más largo pero una mayor eficiencia láser, adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión en la forma del agujero.
El proceso de ventana grande implica ampliar el diámetro de la ventana de cobre a un tamaño determinado mayor que la almohadilla. (normalmente alrededor de 0,05 mm), y luego realizar perforación láser. Este proceso ofrece una mayor libertad de elección y puede evitar eficazmente los problemas de desalineación causados cuando el diámetro de la ventana de cobre es el mismo que el diámetro del orificio.. Sin embargo, Puede haber un fenómeno escalonado en el disco del agujero., y algunos clientes prohíben el uso de este proceso.
El proceso de formación directa de agujeros en la superficie de la resina implica grabar la lámina de cobre de la superficie después de la laminación del sustrato o PP., y luego realizar perforación láser. Este proceso permite perforar pasos finos., pero la fuerza de unión entre el cobre y la capa dieléctrica después del llenado del orificio es relativamente débil, requiriendo atención especial.
Conclusión: Perforación láser, Marcando el comienzo de una nueva era en la fabricación de PCB
Como tecnología revolucionaria en el campo de la fabricación de PCB, La perforación láser está reemplazando gradualmente la perforación mecánica tradicional debido a su alta precisión., alta eficiencia, y bajo costo. Con continuos avances tecnológicos y aplicaciones cada vez más extendidas, La perforación láser desempeñará un papel aún más importante en la fabricación de PCB., marcando el comienzo de una nueva era.
