紫外线激光器在印制电路板钻孔中的应用

2022-05-20 07:10分类：电子元器件阅读：

紫外光激光发生器在pcb电路板打孔中的运用

　　当今用以制做pcb电路板微埋孔的激光发生器有四种种类:CO 2 激光发生器、YAG激光发生器、激光近视手术器和铜蒸汽激光发生器。CO2 激光发生器典型性地用以生产制造大概75μm的孔，可是因为光线会从铜表面反射面回家，因此它只是合适于去除电解介质。CO 2激光发生器十分平稳、划算，且不需维护保养。激光近视手术器是制造高品质、小直徑孔的最好的选择，典型性的直径数值低于10μm。这种种类最适宜用以小型球栅列阵封裝( microBGA) 机器设备中聚酷亚胶基钢板的密度高的列阵打孔。铜蒸汽激光发生器的发展趋势尚在前期，殊不知在必须高生产效率时仍具备优点。铜蒸汽激光发生器能去除电解介质和铜，殊不知在生产过程中会产生比较严重难题，会促使气旋只有在受到限制的条件中制造商品。

　　在pcb电路板工业生产中运用最大多数的激光发生器是调QNd: YAG 激光发生器，其光波长为355nm ，在紫外光范畴内。这一光波长能够在pcb电路板打孔时使大部分金属材料(Gu , Ni , Au , Ag) 溶化，其消化率超出50% (Meier 和Schmidt ， 2002) ，有机材料也可以被溶化。紫外光激光器的光子能量可达到3.5 -7.5eV ，在溶化全过程中可以使化学键断裂，一部分根据紫外光激光器的光化学反应功效，一部分根据光热发电功效。这种特性使紫外光激光器变成pcb电路板工业生产使用的优选。

　　YAG 激光器系统软件有一个激光器源，给予的比能量(总流量)超出4J/cm 2 ，这一比能量是钻开微埋孔表层铜循所必要的。有机材料的溶化全过程必须的比能量大概只有100mJ/cm 2 ，比如环氧树脂胶和聚酷亚肢。为了更好地在那样宽的频带范畴恰当实际操作，必须十分精确和高精密的操控激光器动能。微埋孔的打孔全过程必须二步，第一步用高效率能量相对密度激光器开启铜泊，第二步用低比能量激光器去除电解介质。

　　激光器的光波长为355nm 时，其常见的光斑直徑大概为20μm 。在单脉冲時间低于140ns 时，激光器的頻率在10 - 50kHz 中间，这时候的原料是不可能造成热能的。

图10-13 得出了这个系统软件主要的电路原理图。根据计算机系统控制扫描枪/反射面系统软件精准定位激光，根据焦阑镜片对焦，能够促使光线以合理的视角打孔。扫描仪全过程根据手机软件造成一个矢量素材方式，以赔偿原材料和设计方案的误差。扫描仪范围为55 x55mm 。这一系统软件与CAM 手机软件兼容，适用全部常见的数据类型。

　　激光器系統是意大利人Mis LPKF 明确提出的，其机械结构设计的底座是将坚固的花岗石，其表层抛光精密度不少于3μm 。操作台橡胶支座置放在汽体滚动轴承上，由线形汽车发动机来操纵。精准定位的精确性由夹层玻璃尺标来操纵，其精确性保证在± 1μm 。操作台自身安裝了光学传感器，能够在不一样的反射面点对激光器部位完成精准调节，赔偿电子光学形变和长期性飘移的误差。调节后，由软件所造成的一系列调整数据信息，可涵盖全部扫描仪地区。飘移标尺赔偿大概必须lmin 的时间段完成实际操作。基钢板的一切转变，比如部位偏移标准，能够根据高像素的CCD 照相机检验到，根据系统操纵开展赔偿。

　　这类系统软件十分适用原形的生产制造，因为它可以打孔和构型，从软性到刚度pcb电路板均可应用，包含金属材料高聚物，如阻焊剂、防护层、电解介质等。Raman等详细介绍了最领先的固体紫外光激光器系统软件，及其其在密度高的互联微埋孔生产制造中的运用。

　　Lange 和Vollrath 表述了紫外光激光器系统软件(微线打孔600 系统软件)在打孔、构型和激光切割中的各类运用。该体系能够打孔和微埋孔，铜层直径减少到30μm ，而且针对一定区域内的板材能开展断点调试实际操作，这类系统软件也可以生产制造最小宽度为20μm 的pcb电路板表层输电线，其生产量大大的超出了光化学反应。这类系统软件的制造速率可达到250 钻的实际操作，并可以容许全部规范键入，比如Gerber 和HPGL 。它的实际操作总面积是640mm x 560mm (25. 2in x 22in) ，较大的原材料高宽比为50mm (2in) ，可适用绝大多数常见基钢板。设备操作台的底座和它的滑轨全是用自然的花岗石制做的，精准度为±3μm 。操作台由线形控制器推动，由空气轴承支撑点;部位由具备发热量赔偿的夹层玻璃尺标操纵，其精密度为土iμm 。实际操作台子上基钢板的组装是根据真空技术进行的。

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