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先进的紫外激光在高速高精度PCB制造中的应用

四月 26, 2017 | Jim Bovatsek, SPECTRA PHYSICS
先进的紫外激光在高速高精度PCB制造中的应用

三十多年以来,激光在PCB制造业中一直扮演着重要的角色。于此同时,电子设备的体积也越来越小,这一现象并不是巧合。一束激光能被聚焦成直径比机械工具更小的激光束,使密集紧凑的电路成为可能;并且,省略诸如打孔和布线等消耗工艺降低了制造成本。

多年来,二氧化碳(CO2)激光一直是主要的激光技术,它能在不同的应用领域向制造商提供可靠的,经济的功率。在PCB制造业中,最具有辨识度的激光工艺是激光钻孔,其指的是激光打透铜基板上的电绝缘介质层。通常,如果铜基层是完整的,那么这个孔是盲孔;如果激光也打穿了铜基层,那么这个孔是通孔。最小的孔径不超过150微米,通常被称为微孔。随后的镀铜步骤后,形成了铜基层与电介质层间的电气连接。 通过这些孔在板上的二维排列方式并通过额外的积层,钻孔和电镀步骤,引入三维排列方式和高密度互连,满足现在强劲且精巧的电子设备封装需求。

将电子设备的体积变得越来越小

 人们总有将东西做的越来越小的使命感:移动设备越来越小,芯片越来越小,电子封装越来越小,内层连接孔越来越小。利用CO2激光钻孔,孔直径能在60~80 微米或更大,由于其激光波长大约为10微米,孔径大小与激光光束最小聚焦直径有直接关系。虽然一些技术可使得孔径变得更小,但由于整个工艺较高的复杂性(因而成本很高),商业实用性不佳。

此时就需要波长更短的二极管泵浦固态(DPSS)脉冲紫外(UV)激光了。紫外光波长短,是CO2激光波长的三十分之一,很容易聚焦成直径小的激光束,满足了孔径日趋变小的制造需求。从20世纪90年代中期以来,纳秒脉冲紫外DPSS激光已经投入工业和OEM(原始设备制造商)使用。然而,由于该技术早期成本高,稳定性欠佳等问题限制了该激光的应用,如今该激光大幅改善了这两个缺陷。事实上,在过去几十年里,此类激光每瓦的成本已经大幅降低,产品使用寿命也大幅延长,在某些情况下,可在高功率水平下工作超过20000小时。

本文原载于PCB Magazine 第2016年11月期,阅读全文,请点击链接 click here

标签:
#制造工艺  #激光加工 


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