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Nel mondo del PCB (Circuito stampato) produzione, La perforazione è un processo cruciale che colpisce direttamente la connettività elettrica e le prestazioni della scheda. Con il continuo avanzamento della tecnologia, La tradizionale perforazione meccanica viene gradualmente sostituita da una tecnologia più precisa ed efficiente: perforazione di un livello. Questo articolo ti porterà in profondità nei misteri della perforazione laser, comprese le sue differenze rispetto alla perforazione meccanica, tipi comuni, Abbinamento di schede PCB con perforazioni laser, diametri del foro comuni, e quattro processi di perforazione laser.
Perforazione laser: Principi e vantaggi
Perforazione laser, Come suggerisce il nome, Utilizza l'alta energia e un'alta capacità di messa a fuoco di un raggio laser per praticare fori in posizioni specificate su una scheda PCB. Questo processo non richiede tradizionali pezzi di trapano meccanico; Invece, L'energia del raggio laser si scioglie direttamente e vaporizza il materiale nella posizione corrispondente, formando così buchi. I componenti principali di una perforazione laser sono il sistema laser e lenti. Il laser genera un raggio laser ad alta energia, Mentre il sistema di lenti è responsabile di focalizzare con precisione il raggio laser sulla posizione specificata sulla scheda PCB.
Rispetto alla perforazione meccanica, La perforazione laser offre vantaggi significativi. In primo luogo, In termini di diametro del foro, La perforazione laser può in genere ottenere 0,15 mm e inferiore, con una profondità di solito non superiore a 0,127 mm, mentre la perforazione meccanica viene generalmente utilizzata per i diametri del foro sopra 0,15 mm. Questo vantaggio rende la perforazione laser più competitiva nella produzione di micro-buchi. In secondo luogo, In termini di tolleranza al foro o precisione della macchina, La perforazione laser raggiunge una precisione di +/- 15um, di gran lunga superando il PTH (+/-50uno) e npth (+/-25uno) Precisione della perforazione meccanica. Finalmente, Il processo di produzione di perforazione laser è più breve, con un'efficienza complessivamente maggiore e costi inferiori.
Tipi comuni di perforazioni laser
Le macchine per perforazione laser comunemente utilizzate nell'industria dei PCB possono essere classificate in due tipi in base alle loro fonti di luce: Macchine per perforazione laser a nanosecondi UV con una lunghezza d'onda di 355 nm e macchine per perforazione laser CO2 con una lunghezza d'onda di 9400 nm.
Le perforazioni laser UV utilizzano l'alta energia dei fotoni dai laser a lunghezza d'onda corta, Impiegando il principio di ablazione fotochimica per rompere le lunghe catene molecolari dei materiali organici, Formando micro-bule. Le loro caratteristiche principali includono una produzione minima in carburo, Pre-trattamento semplice per la placcatura del rame del foro, e la capacità di rimuovere direttamente il foglio di rame senza pre-trattamento prima della perforazione. D'altra parte, Le perforazioni laser CO2 usano principalmente il principio di ablazione fototermica, fusione, vaporizzazione, e infine evaporare il materiale attraverso laser ad alta energia per formare micro-buchi. La loro caratteristica principale è la velocità di perforazione rapida, Ma le pareti del foro possono avere residui in carburo, richiedere pre-e post-trattamento.
Tipi di scheda PCB abbinati con perforazioni laser
I materiali di base comunemente usati nelle schede PCB, come un foglio di rame, resina, e fibra di vetro, hanno differenze significative nell'assorbanza spettrale per diverse lunghezze d'onda. Il foglio di rame ha un'alta assorbanza per i laser UV ma una bassa assorbanza per i laser di CO2; La resina ha un'alta assorbanza sia per UV che per CO2; e la fibra di vetro ha una maggiore assorbanza per i laser di CO2. Perciò, La scelta della lunghezza d'onda della macchina da perforazione laser dipende principalmente dal tipo di materiale dello strato dielettrico.
Basato sui tipi di scheda PCB, L'esperienza di abbinamento per le perforazioni laser è la seguente: Le schede morbide sono adatte per le perforazioni laser UV; Le tavole dura sono più adatte per le perforazioni laser CO2; e per le schede rigide, Le perforazioni laser UV o CO2 possono essere selezionate in base alle condizioni effettive.
Diametri e processi del foro di perforazione laser comuni
I processi di perforazione laser sono diversi, con perforazione laser diretta LDD/DLD, Conformare l'apertura della finestra in rame maschera, Apertura della finestra di grandi dimensioni di grandi dimensioni, e la formazione di fori diretti sulla superficie della resina essendo quattro processi comuni.
La perforazione laser diretta LDD/DLD è ampiamente utilizzata. Il suo principio di base prevede la formazione di una superficie nera o marrone che assorbente fortemente sulla scheda PCB attraverso il trattamento di ossidazione, aumentando così l'energia del raggio del laser di CO2 e formando direttamente buchi sulla foglio di rame e resina o superficie PP. Questo processo è breve, efficiente, ed economico, rendendolo la scelta preferita per la produzione di micro-buchi.
Il processo di apertura della finestra di rame conform maschera prevede l'attacco per aprire una finestra di rame prima della perforazione laser, con la finestra di rame in genere più piccola della dimensione di apertura del foro laser per ottenere una migliore forma del foro. Rispetto alla perforazione laser diretta, Questo processo ha un flusso di lavoro leggermente più lungo ma maggiore efficienza laser, Adatto per applicazioni che richiedono una precisione ad alta forma del foro.
L'ampio processo della finestra prevede l'ampliamento del diametro della finestra di rame a una certa dimensione più grande del pad (di solito circa 0,05 mm), e poi eseguire la perforazione laser. Questo processo offre una maggiore libertà di scelta e può effettivamente evitare problemi di disallineamento causati quando il diametro della finestra di rame è lo stesso del diametro del foro. Tuttavia, Potrebbe esserci un fenomeno del gradino sul disco del foro, E alcuni clienti vietano l'uso di questo processo.
Il processo di formazione del foro diretto sulla superficie della resina prevede l'attacco via il foglio di rame di superficie dopo la laminazione del substrato o PP, e poi eseguire la perforazione laser. Questo processo consente la perforazione di tiri fini, Ma la forza di legame tra il rame e lo strato dielettrico dopo il riempimento del foro è relativamente debole, richiedendo particolare attenzione.
Conclusione: Perforazione laser, Ushering in una nuova era di produzione di PCB
Come tecnologia rivoluzionaria nel campo della produzione di PCB, La perforazione laser sta gradualmente sostituendo la tradizionale perforazione meccanica a causa della sua alta precisione, Alta efficienza, e basso costo. Con continui progressi tecnologici e applicazioni sempre più diffuse, La perforazione laser svolgerà un ruolo ancora più importante nella produzione di PCB, Ushering in un'epoca nuova di zecca.
