Fel elfen allweddol o ddyfeisiau electronig, mae cywirdeb ac effeithlonrwydd prosesau gweithgynhyrchu pcb yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad ac ansawdd cynhyrchion electronig. Gyda datblygiad parhaus cynhyrchion electronig tuag at miniaturization a pherfformiad uchel, mae gofynion uwch wedi'u cyflwyno ar gyfer dylunio a gweithgynhyrchu pcbs. Yn eu plith,technoleg drilioyn rhan bwysig o weithgynhyrchu pcb, ac yn raddol nid yw drilio mecanyddol traddodiadol yn gallu bodloni'r gofynion cynyddol llym. Mae technoleg drilio laser, gyda'i fanteision unigryw, wedi dod yn fwyfwy pwysig mewn gweithgynhyrchu pcb.
1, Egwyddorion Technoleg Drilio Laser
Mae drilio laser, a elwir hefyd yn ddrilio laser, yn seiliedig ar yr egwyddor o ddefnyddio eiddo ynni uchel a ffocws uchel laserau. Mae'r laser yn cynhyrchu pelydr laser ynni uchel, sy'n canolbwyntio ar safle dynodedig ar y bwrdd pcb trwy system lens. Pan fydd pelydr laser ynni uchel yn cael ei arbelydru ar fwrdd pcb, mae'r deunydd yn y safle arbelydru yn amsugno'r egni laser ar unwaith, gan achosi cynnydd sydyn yn y tymheredd a thoddi'r deunydd yn gyflym neu hyd yn oed nwyeiddio, gan arwain at ffurfio tyllau. Mae'r dull peiriannu digyswllt hwn yn osgoi'r straen mecanyddol a'r problemau gwisgo a achosir gan y cyswllt rhwng y darn drilio a'r deunydd mewn drilio mecanyddol.
Mae dau brif fecanwaith ar gyfer y rhyngweithio rhwng laser a deunyddiau: abladiad ffotothermol ac abladiad ffotocemegol. Mae abladiad ffotothermol yn cyfeirio at amsugno laser ynni uchel yn barhaus gan y deunydd wedi'i brosesu, sy'n cael ei gynhesu i gyflwr tawdd mewn cyfnod byr iawn o amser. Mae'r tymheredd yn parhau i godi, gan achosi'r deunydd i anweddu ac yn y pen draw anweddu i ffurfio micropores. Ac mae abladiad ffotocemegol yn ganlyniad i egni uchel (dros 2eV) ffotonau o laserau tonfedd fer, a all ddinistrio cadwyni moleciwlaidd hir deunyddiau organig, gan eu troi'n gronynnau a'u datgysylltu o'r deunydd prosesu. O dan weithredu laser allanol parhaus, mae deunydd y swbstrad yn dianc yn barhaus i ffurfio micropores. Mewn drilio laser pcb gwirioneddol, mae'r ddau fecanwaith hyn yn aml yn cydfodoli, ac mae'r mecanwaith penodol yn dibynnu ar ffactorau megis tonfedd, ynni a phriodweddau materol y laser.
2, Mae manteision technoleg drilio laser
(1) Cywirdeb uchel
Gall drilio laser gyflawni agorfa fach iawn a chywirdeb safle twll uchel, gydag agorfa yn gyffredinol mor fach â degau o ficromedrau a gwyriad safle twll a reolir o fewn ystod fach iawn. O'i gymharu â drilio mecanyddol traddodiadol, mae gan ddrilio laser fanteision sylweddol o ran cywirdeb, a all fodloni gofynion gwifrau pcb dwysedd uchel modern, sicrhau cywirdeb a sefydlogrwydd cysylltiadau cylched, a gwella perfformiad a dibynadwyedd pcbs yn fawr.
(2) agorfa fach machinable
Gyda'r duedd o miniaturization mewn cynhyrchion electronig, mae galw cynyddol am agorfeydd llai ar pcbs. Gall technoleg drilio laser ddrilio tyllau bach yn hawdd gyda diamedr o leiaf 2 fil (0.002 modfedd), tra bod drilio mecanyddol yn cyflawni diamedr o leiaf tua 6 mil (0.006 modfedd). Mae'r gallu i brosesu agorfeydd bach yn darparu'r posibilrwydd ar gyfer dylunio miniaturization o pcbs, gan alluogi cynhyrchion electronig i integreiddio mwy o swyddogaethau mewn gofod llai.
(3) Prosesu di-gyswllt
Oherwydd y dull di-gyswllt a ddefnyddir mewn drilio laser, mae ffrithiant corfforol a phwysau cyswllt rhwng y darn drilio a'r deunydd pcb yn cael eu hosgoi, na fydd yn achosi niwed mecanyddol i'r bwrdd ac yn lleihau'r achosion o broblemau megis dadffurfiad bwrdd a chraciau yn effeithiol. Mae hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer deunyddiau pcb sy'n gymharol feddal neu sydd angen cywirdeb prosesu hynod o uchel, a all wella cyfradd cynnyrch cynhyrchion yn sylweddol.
(4) Cyflymder prosesu cyflym
Er efallai na fydd gan ddrilio laser fantais absoliwt mewn amser prosesu ar gyfer un twll o'i gymharu â drilio mecanyddol, mae ei nodweddion megis dim angen disodli'r darn dril a lleoli cyflym yn gwella effeithlonrwydd prosesu cyffredinol mewn prosesu swp yn fawr. A chyda datblygiad parhaus technoleg laser, mae cyflymder drilio laser hefyd yn cynyddu'n gyson, a all ddiwallu anghenion cynhyrchu ar raddfa fawr.
(5) Hyblygrwydd uchel
Gellir defnyddio drilio laser i brosesu pcbs o wahanol siapiau a deunyddiau cymhleth, p'un a yw'n laminiadau wedi'u gorchuddio â chopr anhyblyg neu'n ffilmiau polyimide hyblyg, gall eu trin yn hawdd. Yn y cyfamser, trwy addasu paramedrau'r laser, megis pŵer, lled pwls, amlder, ac ati, gellir rheoli dyfnder a diamedr y twll turio yn hyblyg i fodloni gwahanol ofynion dylunio.
3, Mathau o offer drilio laser
Yn y diwydiant gweithgynhyrchu pcb, mae offer drilio laser a ddefnyddir yn gyffredin wedi'i rannu'n ddau gategori yn bennaf yn seiliedig ar y gwahanol ffynonellau golau: peiriannau drilio laser nanosecond UV gyda thonfedd o 355nm a pheiriannau drilio CO ₂ gyda thonfedd o 9400nm.
(1) peiriant drilio laser nanosecond UV
Mae mecanwaith drilio peiriant drilio laser nanosecond UV yn abladiad ffotocemegol yn bennaf. Gall ffotonau ynni uchel ei laser tonfedd fer ddinistrio cadwyni moleciwlaidd deunyddiau organig yn effeithiol. Yn ystod y broses ddrilio, nid oes llawer o adwaith abladiad thermol, ac ychydig iawn o garbidau sy'n cael eu cynhyrchu, gan wneud y broses cyn-drin o gopr hydraidd yn syml iawn. Ar ben hynny, gall y ddyfais dynnu ffoil copr yn uniongyrchol heb fod angen cyn-driniaeth ychwanegol cyn drilio. Mae'r ddyfais hon yn addas ar gyfer sefyllfaoedd lle mae ansawdd wal y twll yn uchel iawn ac nid oes angen unrhyw weddillion carboneiddio y tu mewn i'r twll, megis gweithgynhyrchu pcb o rai cynhyrchion electronig pen uchel, megis mamfwrdd ffonau smart a thabledi.
(2) CO ₂ peiriant drilio
Mae mecanwaith drilio peiriant drilio CO ₂ yn abladiad ffotothermol yn bennaf. Mae'r deunydd wedi'i brosesu yn toddi ac yn anweddu'n gyflym i ffurfio micropores ar ôl amsugno laser ynni uchel yn barhaus. Oherwydd y broses abladiad ffotothermol, bydd gweddillion carbid ar wal y twll, felly mae angen triniaeth ymlaen llaw cyn ac ar ôl drilio. Mae'r peiriant drilio CO ₂ fel arfer yn defnyddio ffoil copr uwch-denau ar gyfer abladiad uniongyrchol (fel copr sylfaen 12um y mae angen ei ostwng yn gyffredinol i 9um), ac mae ei gyflymder drilio yn well na drilio laser UV. Mae'n addas ar gyfer drilio pcbs sy'n cynnwys deunyddiau gwydr ffibr yn yr haen dielectrig ac fe'i defnyddir yn eang wrth weithgynhyrchu rhai cynhyrchion electronig cyffredin a byrddau cylched rheoli diwydiannol.
4, llif proses drilio laser
(1) Paratoi rhagarweiniol
paratoi bwrdd pcb: Sicrhau bod deunydd, trwch, trwch ffoil copr, a pharamedrau eraill y bwrdd pcb yn bodloni'r gofynion dylunio, a pherfformio triniaeth glanhau wyneb ar y bwrdd pcb i gael gwared ar amhureddau megis olew a llwch, er mwyn sicrhau'r rhyngweithio effeithiol rhwng laser a deunyddiau.
Dadfygio offer: Yn seiliedig ar baramedrau'r bwrdd pcb a gofynion drilio, dadfygio'r offer drilio laser a gosod paramedrau priodol megis pŵer laser, lled pwls, amlder, cyflymder drilio, hyd ffocal, ac ati Ar yr un pryd, gwiriwch a yw'r system llwybr optegol, system oeri, system reoli, ac ati o'r offer yn gweithredu'n normal.
(2) Proses drilio
Lleoliad: Gan ddefnyddio system leoli'r ddyfais, gosodwch y bwrdd pcb yn gywir ar y fainc waith a phenderfynwch ar y safle drilio yn unol â gofynion dylunio. Mae offer drilio laser modern fel arfer yn meddu ar systemau lleoli gweledol manwl uchel, a all nodi'r pwyntiau wedi'u marcio ar y bwrdd pcb yn gyflym ac yn gywir, cyflawni lleoliad awtomatig, a gwella cywirdeb drilio.
Drilio: Dechreuwch y laser, a bydd y trawst laser yn drilio tyllau ar y bwrdd pcb yn unol â'r paramedrau a'r llwybr rhagosodedig. Yn ystod y broses drilio, gellir defnyddio dulliau drilio sengl neu luosog yn unol â gwahanol ofynion proses. Ar gyfer rhai tyllau dyfnach neu sefyllfaoedd lle mae angen ansawdd wal uchel, efallai y bydd angen drilio lluosog, gan ddyfnhau'n raddol bob tro i sicrhau ansawdd y twll.
(3) Prosesu dilynol
Glanhau: Ar ôl drilio, bydd rhywfaint o weddillion deunydd wedi'i doddi a malurion ar ôl ar yr wyneb a thu mewn i dyllau'r bwrdd pcb, y mae angen eu glanhau. Fel arfer, defnyddir glanhau ultrasonic, glanhau cemegol a dulliau eraill i drochi'r bwrdd pcb mewn toddiant glanhau. Trwy ddirgryniad tonnau ultrasonic neu weithred adweithyddion cemegol, mae gweddillion a malurion yn cael eu tynnu i sicrhau glendid y tyllau.
Profi: Cynnal arolygiad cynhwysfawr o'r bwrdd pcb ar ôl drilio, gan gynnwys maint yr agorfa, cywirdeb lleoliad twll, ansawdd wal twll, ac agweddau eraill. Mae'r dulliau canfod a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys canfod microsgop, canfod microsgop sganio electron, canfod optegol awtomatig, ac ati Trwy brofi, gellir canfod problemau sy'n digwydd yn ystod y broses drilio, megis gwyriad agorfa, gwyriad safle twll, wal twll garw, gweddillion, ac ati, mewn modd amserol a'u haddasu a'u gwella yn unol â hynny.
Triniaeth trydylliad: Ar gyfer tyllau sydd angen cysylltiad trydanol, mae haen o fetel, fel copr, yn cael ei adneuo ar wal y twll i wneud y twll yn ddargludol. Mae triniaeth trydylliad fel arfer yn mabwysiadu'r dull o blatio copr cemegol neu electroplatio copr. Yn gyntaf, mae platio copr cemegol yn cael ei wneud ar wal y twll i ffurfio haen dargludol denau, ac yna mae'r haen gopr yn cael ei dewychu ymhellach trwy electroplatio copr i fodloni gofynion perfformiad trydanol.
Mae technoleg drilio laser pcb, fel technoleg allweddol mewn gweithgynhyrchu electronig modern, yn dibynnu ar ei fanwl gywirdeb uchel