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固态UV激光加工电路板VIA孔的方法与质量特征
2015/7/4 9:27:58 0人评论 2861次浏览 分类:PCB设计技术精选

利用固态UV激光光束加工VIA孔来制造多层PCB电路板,其加工这些微小孔的方法有冲孔、凿孔、旋转成孔和敷形掩膜等方法。采用固态UV激光法加工的线路板VIA孔具有无污染、无残留及高可靠性等质量特征。

 固态UV激光直接加工电路板VIA孔步骤

 采用UV激光磨削去表面铜箔和介质而显露出内层对位靶标来实现激光对位,然后,才进行激光加工VIA孔,下面介绍在印刷线路板芯板上或印制板上层压涂树脂铜箔后直接加工VIA工艺过程,其步骤如下:

 1 形成芯板或单、双面板的表面线路,并含有激光对位标志(对位靶标)。其中,芯板或双面板经孔化电镀后的通孔应经过堵塞工艺,形成看不出通孔的线路。

 2 经清洁、粗化(或氧化)处理后,层压涂树脂铜箔,并保证有一定的介质层厚度(一般为40至80um),以满足层间绝缘电阻等电气性能和介电特性要求

 3 利用可程序化的固态UV激光蚀削去表面铜层和介质层而显露出内层定位靶标(即原一层),通过CCTV摄像机和电脑自动调整而确定线路板的两个定位点,然后以此为准进行UV激光加VIV孔。这样做法,其定位精度可以提高3倍以上。同时,由于接着马上进行直接UV激光加工VIA孔,从而减少搬运和工序环节,可以使线路路生产厂家实现既减少工序、节省时间,又提高加工VIA孔的生产率。因为不必像传统的采用机械钻削(控深)由定位靶标后,再固定于X射线上进行调整和钻出定位孔来,最后还得再固定到数控钻床上才能进行数控钻孔。

 UV激光光束加工VIA孔的几个方法

 调整和控制激光光束大小、能量和脉冲数等来加工板厚小于0.5mm,孔径0.025mm至0.25mm的微孔。加工电路板的这些微小孔的方法有冲孔、凿孔、旋转成孔和敷形掩膜等方法。

 1 UV激光冲孔。发射多次UV脉冲激光光束来形成与激光光束直径大小的微孔。

 2 UV激光凿孔。发射UV激光的光束是围绕着任一直径的圆周作开槽的动作。其导通孔的大小是可预设而程序化的,能有效凿出50至150um的VIA孔来。

 3 UV激光旋孔。发射的UV激光光束以螺旋形移动,每次加工一个薄层,其导通孔的大小是可预设而程序化的,能有效加工大于75um的任意尺寸的VIA孔。

 4 激光敷形掩膜成孔。这是先把固态UV激光的功率峰值预设在低于损伤铜的极限值情况下。而PCB电路板表面的铜箔层应事先采用化学蚀刻等方法形成加工窗口,然后调整激光光束直径大于要加工窗口的尺寸而进行VIA孔加工。这种加工方法完全类似于二氧化碳激光所采用的敷形窗口加工微小孔。但由于采用UV激光光束来加工PCB线路板微小孔,其机理不同,所以孔的质量更优越,如孔内清洁、不会产生碳化、鼓形孔和孔壁烧伤等问题。因而,不必经过除钻污处理,可直接进行孔化、电镀。

 固态UV激光加工电路板VIA孔的质量特征

 经过固态UV激光加工VIA孔,具有如下品质:

(1)孔壁呈竖直、无热烧伤、光洁无污染:

(2}内(底)部铜无损伤、无炭化和残留物等存在:

(3)无需进行除沾污处理,可直接电路板的孔化与电镀:

(4)化学镀铜可100%覆盖(应仔细控制催化剂),在1A/dm2下,电镀铜的穿镀(分散)能力达70%(应仔细控制镀液中的有机添加剂):

(5)好的可靠性。在大于100次的热循环(-55℃一+100℃)无发现失效和/或电阻增加。