1, Prinsip dan keuntungan dari pengeboran lubang buta dengan laser
1. Prinsip pengeboran lubang buta dengan laser
Pengeboran lubang buta dengan laser adalah penggunaan-sinar laser dengan kepadatan energi tinggi untuk menyinari papan papan sirkuit tercetak, menyebabkan papan tersebut langsung menyerap energi laser, peningkatan suhu dengan cepat, dan material meleleh, menguap, atau bahkan plasma, sehingga terlepas dan membentuk lubang. Mengambil contoh laser CO ₂ dan laser UV, laser CO ₂ memiliki panjang gelombang yang lebih panjang (sekitar 10,6 μm) dan terutama mencapai pengeboran dengan melelehkan dan menguapkan bahan melalui efek termal; Panjang gelombang laser UV relatif pendek (seperti 355nm), dan selain efek termal, laser UV juga dapat menghilangkan material dengan memutus ikatan molekul material melalui reaksi fotokimia. Selama pemrosesan lubang buta, sinar laser memindai posisi tertentu pada lembaran sesuai dengan program yang telah ditetapkan, dan secara tepat mengontrol parameter seperti daya laser, lebar pulsa, frekuensi pulsa, dan kecepatan pemindaian untuk menghasilkan lubang buta yang memenuhi persyaratan.
2. Keuntungan pengeboran laser dibandingkan pengeboran tradisional
Dibandingkan dengan pengeboran mekanis tradisional, pengeboran laser memiliki keunggulan signifikan dalam menghasilkan lubang buta. Pertama, pengeboran laser memiliki presisi lebih tinggi dan dapat mencapai ukuran bukaan yang sangat kecil (seperti puluhan mikrometer atau bahkan lebih kecil), dan deviasi posisi lubang dapat dikontrol dalam rentang yang sangat kecil, sehingga memenuhi persyaratan papan HDI untuk pemrosesan lubang halus. Kedua, pengeboran laser adalah proses non--kontak yang menghindari tekanan mekanis dan keausan yang disebabkan oleh kontak antara mata bor dan lembaran selama proses pengeboran mekanis, mengurangi kerusakan lembaran, dan meningkatkan kualitas pemrosesan dan pemanfaatan lembaran. Selain itu, pengeboran laser memiliki kecepatan tinggi dan efisiensi pemrosesan yang tinggi, yang dapat menyelesaikan pemrosesan lubang buta dalam jumlah besar dalam waktu singkat. Selain itu, pengeboran laser memiliki fleksibilitas yang kuat dan dapat diproses pada papan sirkuit tercetak dengan berbagai bentuk dan bahan, beradaptasi dengan persyaratan desain yang kompleks.
2, Langkah-langkah kontrol presisi untuk penyelarasan lubang buta pengeboran laser
1. Pemilihan pelat dan optimasi pretreatment
Saat memilih papan sirkuit cetak, prioritas harus diberikan pada pemilihan papan dengan koefisien ekspansi termal rendah dan keseragaman ketebalan yang baik berdasarkan persyaratan kinerja dan teknologi pemrosesan produk. Untuk produk yang memerlukan presisi sangat tinggi dalam penyelarasan lubang buta, material khusus CTE rendah seperti komposit matriks keramik berperforma tinggi atau lembaran organik yang diolah secara khusus dapat dipertimbangkan.
Dalam proses pra-perawatan papan, kualitas permukaan lapisan tembaga perlu dikontrol secara ketat. Teknologi etsa mikro dapat digunakan untuk menghilangkan lapisan oksida dan kotoran pada permukaan foil tembaga, meningkatkan kekasaran permukaan, dan meningkatkan efisiensi penyerapan laser. Pada saat yang sama, perlakuan anti oksidasi dilakukan untuk mencegah foil tembaga teroksidasi lagi selama pemrosesan selanjutnya. Selain itu, untuk memastikan kebersihan papan sebelum pengeboran, metode seperti pembersihan ultrasonik dan pembilasan air deionisasi digunakan untuk menghilangkan kotoran seperti debu dan minyak pada permukaan papan secara menyeluruh, sehingga memberikan kondisi permukaan yang baik untuk pengeboran laser.
2. Pemeliharaan dan optimalisasi parameter peralatan pengeboran laser
Merawat dan mengkalibrasi peralatan pengeboran laser secara teratur untuk memastikan stabilitas sistem jalur optik. Periksa apakah daya keluaran generator laser stabil, bersihkan dan sesuaikan komponen optik seperti cermin dan cermin pemfokusan pada jalur optik untuk memastikan keakuratan jalur transmisi sinar laser. Pada saat yang sama, periksa dan pelihara komponen mekanis peralatan, seperti keakuratan gerakan meja kerja dan keakuratan perangkat pemosisian, dan ganti suku cadang yang aus tepat waktu.
Membangun database parameter pengeboran laser untuk berbagai kebutuhan pelat dan lubang buta melalui eksperimen dan analisis data. Dalam produksi sebenarnya, parameter yang sesuai dipilih dari database dan disesuaikan dengan kebutuhan jenis papan, ketebalan, serta bukaan dan kedalaman lubang buta. Misalnya, untuk pelat dengan sensitivitas termal yang kuat, daya laser dapat dikurangi secara tepat dan frekuensi pulsa dapat ditingkatkan untuk mengurangi waktu aksi termal dan deformasi termal; Untuk lubang buta yang memerlukan presisi tinggi, jalur pemindaian dapat dioptimalkan dengan menggunakan beberapa pemindaian, pemindaian spiral, dan metode lain untuk meningkatkan keseragaman pemindahan material dan keakuratan posisi lubang buta.
3. Peningkatan sistem positioning dan aligment
Mengadopsi sistem-posisi dan penyelarasan presisi tinggi untuk meningkatkan akurasi posisi lubang buta. Misalnya, memperkenalkan sistem penglihatan CCD-presisi tinggi yang canggih dengan resolusi dan akurasi yang lebih tinggi dapat mengidentifikasi tanda posisi di papan secara lebih akurat dan mencapai penyelarasan posisi lubang buta yang tepat. Pada saat yang sama, dikombinasikan dengan algoritme pemrosesan gambar, analisis-waktu nyata dan pemrosesan gambar yang dikumpulkan dilakukan untuk secara otomatis mengoreksi penyimpangan posisi yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti deformasi lembaran dan getaran peralatan.
Untuk lebih meningkatkan akurasi pemosisian, teknologi fusi multi-sensor dapat digunakan untuk memadukan dan memproses data dari beberapa sensor seperti sensor optik dan sensor perpindahan, sehingga menghasilkan pemantauan komprehensif dan kontrol posisi dan orientasi papan yang presisi. Selain itu, dalam desain peralatan, mengoptimalkan perlengkapan pemosisian dan perangkat pemasangan dapat meningkatkan stabilitas papan selama pemrosesan dan mengurangi penyimpangan penyelarasan yang disebabkan oleh pergerakan papan.
4. Pengendalian lingkungan produksi
Ciptakan lingkungan produksi yang stabil dan kendalikan suhu dan kelembapan secara ketat. Memasang sistem pendingin udara dan peralatan dehumidifikasi di bengkel produksi, mengendalikan suhu pada 23 ± 1 derajat C dan kelembaban relatif pada 45 ± 5%, untuk mengurangi perubahan dimensi pada papan dan komponen peralatan yang disebabkan oleh perubahan suhu dan kelembaban lingkungan. Pada saat yang sama, perkuat manajemen pembersihan bengkel, bersihkan dan hilangkan debu secara teratur, serta kurangi gangguan debu pada proses pengeboran laser.
Lakukan tindakan anti-statis, seperti memasang lantai anti-statis di lantai bengkel, peralatan grounding, dan mengenakan gelang anti-statis oleh operator, untuk mencegah listrik statis memengaruhi peralatan dan papan pengeboran laser. Dengan mengendalikan lingkungan produksi dengan baik, kondisi eksternal yang stabil disediakan untuk pengeboran laser dan pemrosesan lubang buta, sehingga memastikan keakuratan penyelarasan lubang buta.
Kontrol presisi penyelarasan lubang buta pengeboran laser adalah tautan utama dalam proses pembuatan papan sirkuit cetak, yang secara langsung mempengaruhi kualitas dan kinerja papan sirkuit cetak. Melalui-analisis mendalam terhadap berbagai faktor yang memengaruhi keakuratan penyelarasan lubang buta, termasuk karakteristik pelat dan perlakuan awal, peralatan dan parameter pengeboran laser, sistem penentuan posisi dan penyelarasan, serta faktor lingkungan produksi, tindakan pengendalian yang sesuai telah diusulkan, termasuk mengoptimalkan pemilihan pelat dan perlakuan awal, memelihara dan mengoptimalkan peralatan dan parameter pengeboran laser, meningkatkan sistem penentuan posisi dan penyelarasan, serta mengendalikan lingkungan produksi.