光柱一般為機械印制線路板加工供給低壓代替辦法,如銑削或半自動電路板割切。不過具備其他所不具有的益處,即能夠限止熱應力。這是由于大部分數紫外激光系統在低功率狀況下運行。經過運用有時候被稱為“冷消溶”的工藝,紫外激光器的光柱會萌生一個由大變小的熱影響區,可以將沖緣加工、碳化以及其他熱應力的影響降至最低,而運用更高功率的激光器一般都會存在這些個負面影響。

紫外激光器的波長比可見光波長更短,因為這個人的眼睛是不可以見的。固然你沒有辦法看見這些個,但就是這些個短波讓紫外激光器能夠更非常準確地會聚,因此在萌生非常精密細致的電路特別的性質的同時,還能維持良好的定位精密度。

除開波參差,作件溫度較低外,紫外光中存在的高能光量子讓紫外激光得以應用于大型PCB電路板組合,從FR4等標準材料到高頻瓷陶復合材料以及涵蓋聚酰亞胺在內的柔性PCB材料等各種材料都適合使用。

圖1中的圖表顯露了三種常見的PCB材料在六種不一樣激光器效用下的借鑒率。這六種激光器中涵蓋(波長為248 nm),器(波長為1064 nm),和兩種(波長作別為9.4μm和10.6μm)。紫外激光器(Nd:YAG,波長為355nm)是一種難得見到的在三種材料中借鑒率完全一樣的激光器。

紫外激光器應用于天然樹脂和銅時顯露了極高的借鑒率,在加工玻璃時也有著合適的借鑒率。只有價錢極其昂貴的器(波長248nm)在加工這些個主要材料時才會獲得更好的各個方面借鑒率。這一材料的差別性要得紫外激光器變成了眾多工業領域中各種PCB材料應用的最佳挑選,從出產最基本的電路板,電路布線,到出產袖珍型鑲嵌式芯片等高級工藝都通用。

紫外激光系統直接從計算機匡助設統計據到加工電路板,意味著在電路板出產過程中不必不論什么半中腰人。再加上紫外光的非常準確會聚有經驗,要得紫外激光系統可以實行極具特別的性質的方案,并重復定位。

應用1:外表腐刻/電路出產

紫外激光器在出產電路時辦公迅疾,數分鐘就能將外表圖樣腐刻在電路板上。這要得紫外激光器變成出產PCB樣品的最快辦法。開發部門注意到,越來越多的樣品實驗室正在配備內里紫外激光系統。

倚賴于七色板檢查鑒定,紫外激光光柱的體積可以達到10-20μm, 因此出產柔性電路板跡線。圖2中的應用表明紫外光在出產電路跡線方面的最大優勢,電路跡線非常細微,需求在目鏡下能力看到。這一電路板尺寸為0.75英寸x0.5 英寸,由一塊加熱使黏結瓷陶基片和鎢/鎳/銅/外表組成。激光器能夠萌生2mils的電路跡線,間距為1 mil,因此要得整個兒間距僅為3 mils。

固然運用激光光柱出產電路是PCB 樣品最快的辦法,但大規模施行外表腐刻應用最好留給化學工藝。

應用2:PCB的拆卸

紫外激光器割切對于大型或小規模出產來說都是一個最佳的挑選,同時對于PCB的拆卸,特別是需求應用于柔性或剛柔接合電路板上時也是一個不賴的挑選。拆卸就是將單個電路板從嵌板上移除,思索問題到材料柔性的不斷增加,這種拆卸便會面對非常大的挑戰。V槽割切和半自動電路板割切等機械拆卸辦法容易毀損銳敏而纖薄的基板,給電子專業制作服務(EMS)公司在拆卸柔性和剛柔接合電路板時帶來麻煩。紫外激光器割切不止可以消弭在沖緣加工、變型和毀損電路元件等拆卸過程中萌生的機械應力的影響,同時比應用如CO2激光器割切等其他激光器拆卸時萌生熱應力影響要少一點。

圖3展覽了運用CO2激光器(圖左) 和紫外激光器(圖右)對一樣的柔性基質(聚酰亞胺)施行割切。運用高溫的CO2激光器比運用紫外激光器的煤化和沖緣加工效應大眾多,如前所述,紫外激光器在冷消溶工藝上霸占優勢。

“割切緩和沖突墊”的減損能夠節約空間,這意味著元件能夠安放在更接近線路邊緣的位置,每一塊電路板上可以安裝更多線路,將速率提高到無上,因此達到柔性線路板應用的最大極限。

應用3:鉆孔

額外一種利用紫外激光器小規模光柱尺寸和低應力屬性的應用是鉆孔,涵蓋貫形成空洞、微孔和盲埋孔。紫外激光器系統經過會聚鉛直波束徑直割切洞穿基板來鉆孔。根據所運用的材料,可以鉆出小至10μm的孔。

紫外激光器在施行多層鉆孔時尤為有用。多層PCB運用復合材料經熱壓鑄入在一塊兒。這些個所說的的“半固化”會發生離合,尤其是在運用溫度更高的激光器加工后。不過,紫外激光器相對來說無應力的屬性就解決了這一問題,如圖4所示。在圖示橫斷面,一塊14 mil的多層板上鉆直徑為4mil的孔。這一在柔性聚酰亞胺鍍銅基板上的應用,顯露了各層之間沒有顯露出來離合。關于紫外激光器低應力屬性,還有關緊一點兒:增長了成品率數值。成品率是從一塊嵌板上移除的可用電路板的百分比。

在制作過程中,眾多事情狀況都會導致電路板的毀壞,涵蓋斷開的焊點、出現裂縫的元件或分層。任一種因素都會造成電路板在出產線上被丟進廢物箱而非進入了運送箱。

應用4:深度鐫刻

額外一種展覽紫外激光器通用性的應用是深度鐫刻,這處面含有多種方式。利用激光器系統的軟件扼制,激光光柱設定施行受控消溶,即能夠依照所需深度在某一材料向上行割切,在轉向額外一種深度和著手額外一個擔任的工作之前可以休止、接著和完成所需的加工。各種深度應用涵蓋:鑲嵌芯片刻用到的小規模出產以及將有機材料從金屬外表移除的外表研磨。

紫外激光器還可以在基板向上行多步驟操作。在聚乙烯材料上,第1步是用激光萌生一個深度為2 mils的凹槽,第二步是在上一步的基礎上萌生8 mils的凹槽,第三步是10mils的凹槽。這解釋明白紫外激光系統所供給的群體用戶扼制功能。

論斷:一種萬能的辦法

紫外激光器最為引人注目的是能夠用純一的步驟來完成上面所說的全部應用。這對于制作電路板意味著啥子?許多人不再需求在不一樣的設施上運用同時萌生影響的工藝和辦法來完成某一應用,而只需一次加工就可以取得完整的零件。

這一流線型的出產方案有助于消弭電路板在不一樣流程間改換時萌生的品質扼制問題。紫外光無碎屑消溶特別的性質也意味著不必施行后加工清洗。