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PCB与基板的UV激光加工新工艺

发布时间: 2013-04-15 17:06:33     来源: EDA中国

PCB与基板的UV激光加工新工艺
由于环氧树脂的烧蚀极限比铜(黄色)的低,清洁工序(绿色)就不能探入底层铜。光束柔和地照射,均衡了材料的厚度和一致性的公差。
通过UV开发HDI的导通孔工艺
  A工艺 B工艺 C工艺
  A工艺:4步工艺工序,混合了润湿和激光工序,掩膜公差在50到70im之间,一般最小的孔尺寸为100到125im.
  B工艺:2步激光工序,1步润湿工序,由于CO2在掩膜上的绕射,小孔的直径约为60im。对经过特殊处理的铜材料CO2可提供的铜开口厚度的极限为7im。这种工艺仍需去除钻污。

  C工艺:1步激光工序,UV激光对内层和外层铜的钻孔无限制,UV还多了一个清洁工序,从而使去除钻污工序降到了最低限度,甚至可取代去钻污工序。

  UV激光具有将一个完整孔的工艺步骤减至1种单独的激光工序的能力,特别是取消了对去钻污的需求,甚至完全可以不用这一工序,尤其是对于脉冲图形电镀。不需要使用侵蚀性去钻污工序,例如对CO2激光而言,孔的形状的粗糙度、芯吸和桶形畸变得到了改善。

UV激光的其它应用和质量结果

  ●盲孔
  ●双层导通孔
  ●通孔

采用了柔性

  新的激光系统除了能够实施常用聚焦照射操作孔内,还可进行复杂的绘图操作,可用它切割出细线图形或用于埋入掩膜后的阻焊膜去除。几乎可以对任何形状的PCB加工区域进行加工处理。

  到目前为止,当阻焊膜上的缺陷仅是一些小毛病、无关紧要时,仅把激光烧蚀阻焊膜用于修复一些被损坏的焊盘,这样就不会使整个面板废掉,但是HDI技术要求开口尺寸和定位更精确一些,下图所示是在压力蒸汽测试和热循环后所形成的圆形和方形的阻焊膜开口及横截面。速度每秒可达100多个焊盘,对于BGA和FC,每个IC上128个焊盘的成本约0.5美分。

  在绘制细线时,通过激光轨刻划出图形,如下图所示,激光轨的速度可达1000mm/s。激光烧蚀1im厚的锡后,宽度在15~25im之间。在绘制了锡图形后,对图形进行蚀刻,并保持激光的轨迹宽度的间距和蚀刻的副作用。对于厚度为12im的铜可以得到低于2mil/2mil的图形。

  2mil/2mil 结构的IC和MCM图形的扇出。直接绘制细线图形的应用受到了绘图速度的限制,如下图所示的扇出只需不到1秒,而在40×40mm的面积内一个完整图形的扇出就需要10到15秒。

结 论

  UV激光系统为现有的CO2钻孔工具提供了一个补充解决方案。对于钻孔而言,短波长和小光点具有更大的柔性和更高的复杂性。UV激光的目标更多是为满足HDI的需求。与CO2性能相比,尤其是对于大孔,UV在产量上仍存在着差距,但是随着高功率和高频率的UV激光的发展,这种差别将越来越小。用UV激光生成导通孔的加工工序数将减少到一个单独的激光工序,并且所需的去钻污工序降到了最低限度。

  UV系统除了主要的钻孔用途外,还可用来直接绘图和精密的烧蚀阻焊膜。这就为UV激光提供了附加值。

  对产量,改善UV激光系统仍有足够的空间。较小的脉冲宽度,高频、较高的功率和高速伺服运行都将增加生产率,而且在不久的将来,作为一个完善的工具,市场将会越来越广泛地接受UV激光系统。

关键字 : 导通 激光 钻孔 pcb 
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