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激光鉆孔工藝探究

2021-02-09 09:15

  用激光可以鉆最微細的通孔,用于柔性印制板鉆通孔的激光鉆孔機有受激準(zhǔn)分子激光鉆機、沖擊式二氧化碳激光鉆機、YAG(釔鋁石榴石)激光鉆機、氬氣激光鉆機等。沖擊式二氧化碳激光鉆機僅能夠?qū)牡慕^緣層進行鉆孔加工,而YAG激光鉆機可以對基材的絕緣層和銅箔進行鉆孔加工,鉆FPC絕緣層的速度要明顯比鉆銅箔的速度快,僅用同一種激光鉆孔機進行所有的鉆孔加工生產(chǎn)效率不可能很高。一般是首先對銅箔進行蝕刻,先形成孔的圖形,然后去除絕緣層從而形成通孔,這樣激光就能鉆極其微小孔徑的孔。

  但此時由于上下孔的位置精度可能會制約鉆孔的孔徑。如果是鉆盲孔,只要把一面的銅箔蝕刻掉,不存在上下位置精度問題。該工藝與在下面所敘述的等離子體蝕孔和化學(xué)蝕孔雷同。目前受激準(zhǔn)分子激光加工的孔是最微細的。受激準(zhǔn)分子激光是紫外線,直接破壞基底層樹脂的結(jié)構(gòu),使樹脂分子離散,產(chǎn)生的熱量極小,所以可以把熱對孔周圍的損傷程度限制在最小范圍內(nèi),孔壁光滑垂直。如果能把激光束進一步縮小的話就能夠加工直徑10~20um的孔。

  當(dāng)然板厚孔徑比越大,濕式鍍銅也就越難。受激準(zhǔn)分子激光技術(shù)鉆孔的問題是高分子的分解會產(chǎn)生炭黑附著于孔壁,所以必須采取某些手段在電鍍之前對表面進行清洗以除去炭黑。但是在電路板廠中激光加工盲孔時,激光的均勻性也存在一定的問題,會產(chǎn)生竹子狀殘留物。受激準(zhǔn)分子激光最大的難點就是鉆孔速度慢,加工成本太高。所以只限于用在高精度、高可靠性微小孔的加工。沖擊式二氧化碳激光一般是用二氧化碳氣體為激光源,輻射的是紅外線,與受激準(zhǔn)分子激光因熱效應(yīng)而燃燒分解樹脂分子不同,它屬于熱分解,加工的孔形狀要比受激準(zhǔn)子激光差得多,可以加工的孔徑基本上是70~100um,但加工速度明顯的比受激準(zhǔn)分子激光速度快得多,鉆孔的成本也低得多。

  即使如此,仍比下面所敘述的等離子體蝕孔法和化學(xué)蝕孔法加工成本高得多,特別單位面積孔數(shù)多時更是如此。沖擊式二氧化碳激光要注意的是加工盲孔時,激光只能發(fā)射至銅箔表面,對表面的有機物完全不必去除,為了穩(wěn)定清洗銅表面,應(yīng)以化學(xué)蝕刻或等離子體蝕刻作為后處理。從技術(shù)的可能性來考慮,激光鉆孔工藝用于卷帶工藝基本上沒有什么困難,但考慮到工序的平衡及設(shè)備的投資所占的比例,它就不占優(yōu)勢,但帶式芯片自動化焊接工藝(TAB,TapeAutomatedBonding)寬度狹小,采用卷帶工藝可以提高鉆孔速度,在這方面已經(jīng)有了實際的例子。

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