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PCBブログ
PCBボードに使われる新しいUVレーザ加工技術​について
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PCBボードに使われる新しいUVレーザ加工技術​について

PCBボードに使われる新しいUVレーザ加工技術​について

2022-06-24
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Author:ipcb

プリント基板に使われる新しいUVレーザ加工技術


エポキシ樹脂のアブレーション限界は銅(黄色)よりも低いため、クリーニング工程(緑色)は下層銅を貫通することができません。光ビームの照明は柔らかく、材料の厚さと均一な公差をバランスさせます。


UVプロセスによるHDIsの開発

プロセスA:4段階プロセス、混合湿潤とレーザープロセスのマスク公差は50から70 imの間で、典型的な孔径は100から125 imだ。

プロセスB:2ステップレーザープロセス、1ステップ湿潤プロセス、マスク上のCO 2回折のため、細孔の直径は約60 imである。特殊処理された銅材料CO 2に提供できる銅開口部の厚さは7 imに制限されている。このプロセスにはまだ汚れを除去する必要がある。

Cプロセス:1ステップレーザープロセス、紫外線レーザーは内外の銅の穴あけに制限がなく、紫外線には追加の洗浄プロセスがあり、穴あけ汚染プロセスを極限まで低下させ、さらに穴あけ汚染プロセスに取って代わることができる。


PCB board


UVレーザは、完全な穴加工ステップを単一のレーザステップ、特にドリル除去またはパルスパターンめっきの必要性を完全に除去することができます。CO 2レーザのような侵食性の塗布プログラムを使用する必要はなく、孔形状粗さ、芯吸収、筒体変形が改善されています。


UVレーザの他の応用と品質結果

ブラインドホール

にじゅうかこう

スルーホール


フレキシブル

穴で一般的に使用されるフォーカス照射動作に加えて、新しいレーザーシステムは、細線パターンを切断したり、マスクを埋めた後に溶接マスクを除去したりするために使用できる複雑な描画動作を実行することができます。ほとんどの形状の加工領域を加工することができます。これまで、ソルダーレジストプレート上の欠陥がわずかな故障であり、重要ではない場合、ソルダーレジストプレートのレーザアブレーションは破損したパッドの修復にのみ使用されるため、パネル全体が廃棄されることはありませんが、HDI技術ではより大きな開口寸法と位置決めが必要です。下図は圧力蒸気試験と熱サイクル後に形成される円形と正方形のソルダーレジストプレートの開口部と断面を示しています。1秒間に100以上のパッドを高速化するため、BGAとFCの場合、ICあたり128のパッドのコストは約0.5セントです。細線を描画する際に、図形はレーザー軌跡によって彫刻され、下図に示すように、レーザー軌跡の速度は1000 mm/sに達することができます。1 im厚のtinをレーザアブレーションした後、幅は15〜25 imの間にあります。スズパターンを描画した後、パターンをエッチングし、レーザ軌跡幅のピッチとエッチングの副作用を維持します。厚さ12 imの銅では、2 mil/2 mil未満のパターンが得られます。2 mil/2 mil構造のICとMCMパターンを扇動します。細線シェイプを直接描画するアプリケーションは、描画速度によって制限されます。ファンアウト時間は1秒未満で、40—40 mmの領域で完全な図形を描画するには10~15秒かかります。


結論

UVレーザーシステムは、既存のCO 2掘削ツールに補充ソリューションを提供しています。短波長と小点は掘削をより大きな柔軟性とより大きな複雑さにします。紫外レーザの目標はHDIの必要性を満たすことです。CO 2性能に比べて、特に大孔に対して紫外線出力にはまだ差があるが、高出力と高周波紫外線レーザの発展に伴い、この差はますます小さくなるだろう。紫外線レーザを用いてビアを生成する処理ステップの数は単一レーザステップに減少し、必要な塗装ステップは最小化されます。主なドリル用途に加えて、UVシステムは直接描画および正確なアブレーション抵抗溶接板にも使用できます。これは、紫外線レーザに付加価値を提供します。スループットの面では、紫外レーザーシステムは依然として大きな改善空間を持っています。より小さなパルス幅、高周波、より高い電力、および高速サーボ動作は生産性を高め、近い将来、PCBボード上の完全なツールとして紫外線レーザシステムを受け入れることがますます多くなるだろう。


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