1, Principe en voordelen van laserboren van blinde gaten
1. Principe van laserboren van blinde gaten
Laserboren van blinde gaten is het gebruik van laserstralen met een hoge- energiedichtheid om printplaten te bestralen, waardoor de platen onmiddellijk laserenergie absorberen, de temperatuur snel stijgt en de materialen smelten, verdampen of zelfs plasma vormen, waardoor ze worden verwijderd en gaten vormen. Als we de gewone CO₂-laser en UV-laser als voorbeeld nemen, heeft de CO₂-laser een langere golflengte (ongeveer 10,6 μm) en bereikt hij voornamelijk boren door materialen te smelten en te verdampen door thermische effecten; De golflengte van UV-laser is relatief kort (zoals 355 nm) en naast thermische effecten kan het ook materiaalverwijdering bereiken door de moleculaire bindingen van materialen te verbreken door middel van fotochemische reacties. Tijdens de verwerking van blinde gaten scant de laserstraal een specifieke positie op de plaat volgens een vooraf ingesteld programma en controleert nauwkeurig parameters zoals laservermogen, pulsbreedte, pulsfrequentie en scansnelheid om blinde gaten te produceren die aan de vereisten voldoen.
2. Voordelen van laserboren ten opzichte van traditioneel boren
Vergeleken met traditioneel mechanisch boren heeft laserboren aanzienlijke voordelen bij het produceren van blinde gaten. Ten eerste heeft laserboren een hogere nauwkeurigheid en kunnen extreem kleine openingsgroottes worden bereikt (zoals tientallen micrometers of zelfs kleiner), en kan de afwijking van de gatpositie binnen een zeer klein bereik worden geregeld, wat voldoet aan de eisen van HDI-platen voor de verwerking van fijne gaten. Ten tweede is laserboren een contactloos proces dat mechanische spanning en slijtage vermijdt die worden veroorzaakt door het contact tussen de boor en de plaat tijdens het mechanische boorproces, de schade aan de plaat vermindert en de verwerkingskwaliteit en het plaatgebruik verbetert. Bovendien heeft laserboren een hoge snelheid en een hoge verwerkingsefficiëntie, waardoor de verwerking van een groot aantal blinde gaten in korte tijd kan worden voltooid. Bovendien heeft laserboren een sterke flexibiliteit en kan het worden verwerkt op printplaten van verschillende vormen en materialen, waardoor het kan worden aangepast aan complexe ontwerpvereisten.
2, Precisiecontrolemaatregelen voor het laserboren van blinde gaten
1. Plaatselectie en optimalisatie van de voorbehandeling
Bij het kiezen van printplaten moet prioriteit worden gegeven aan het selecteren van platen met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een goede dikte-uniformiteit, op basis van de prestatie-eisen en verwerkingstechnologie van het product. Voor producten die extreem hoge precisie vereisen bij het uitlijnen van blinde gaten, kunnen speciale materialen met een lage CTE, zoals hoogwaardige keramische matrixcomposieten of speciaal behandelde organische platen, worden overwogen.
Bij het voor-behandelingsproces van de plaat is het noodzakelijk om de oppervlaktekwaliteit van de koperfolie strikt te controleren. Micro-etstechnologie kan worden gebruikt om de oxidelaag en onzuiverheden op het oppervlak van koperfolie te verwijderen, de oppervlakteruwheid te vergroten en de laserabsorptie-efficiëntie te verbeteren. Tegelijkertijd wordt een anti-oxidatiebehandeling uitgevoerd om te voorkomen dat de koperfolie tijdens de daaropvolgende verwerking opnieuw wordt geoxideerd. Om de reinheid van de plaat vóór het boren te garanderen, worden bovendien methoden zoals ultrasoon reinigen en spoelen met gedeïoniseerd water gebruikt om onzuiverheden zoals stof en olie op het oppervlak van de plaat grondig te verwijderen, waardoor goede oppervlaktecondities voor laserboren worden geboden.
2. Onderhoud en parameteroptimalisatie van laserboorapparatuur
Onderhoud en kalibreer laserboorapparatuur regelmatig om de stabiliteit van het optische padsysteem te garanderen. Controleer of het uitgangsvermogen van de lasergenerator stabiel en schoon is en pas de optische componenten zoals spiegels en focusspiegels in het optische pad aan om de nauwkeurigheid van het transmissiepad van de laserstraal te garanderen. Inspecteer en onderhoud tegelijkertijd de mechanische componenten van de apparatuur, zoals de bewegingsnauwkeurigheid van de werkbank en de nauwkeurigheid van het positioneringsapparaat, en vervang versleten onderdelen tijdig.
Zet een database met laserboorparameters op voor verschillende plaat- en blinde gatvereisten door middel van experimenten en data-analyse. Bij de daadwerkelijke productie worden de juiste parameters uit de database geselecteerd en nauwkeurig afgestemd op de vereisten van het plaattype, de dikte en de blinde gatopening en -diepte. Voor platen met een sterke thermische gevoeligheid kan het laservermogen bijvoorbeeld op passende wijze worden verminderd en kan de pulsfrequentie worden verhoogd om de thermische actietijd en thermische vervorming te verminderen; Voor blinde gaten die een hoge nauwkeurigheid vereisen, kan het scanpad worden geoptimaliseerd door meerdere scans, spiraalscans en andere methoden te gebruiken om de uniformiteit van de materiaalverwijdering en de nauwkeurigheid van de positie van het blinde gat te verbeteren.
3. Upgrade van het positionerings- en uitlijnsysteem
Gebruik van een uiterst nauwkeurig positionerings- en uitlijningssysteem- om de positioneringsnauwkeurigheid van blinde gaten te verbeteren. Door bijvoorbeeld geavanceerde zeer{2}}precieze CCD-visiesystemen met een hogere resolutie en nauwkeurigheid te introduceren, kunnen positioneringsmarkeringen op het bord nauwkeuriger worden geïdentificeerd en een nauwkeurige uitlijning van blinde gatposities worden bereikt. Tegelijkertijd worden, in combinatie met beeldverwerkingsalgoritmen, real-time analyses en verwerkingen van de verzamelde beelden uitgevoerd om automatisch positieafwijkingen te corrigeren die worden veroorzaakt door factoren zoals plaatvervorming en trillingen van de apparatuur.
Om de positioneringsnauwkeurigheid verder te verbeteren, kan multi{0}}sensorfusietechnologie worden gebruikt om gegevens van meerdere sensoren, zoals optische sensoren en verplaatsingssensoren, samen te voegen en te verwerken, waardoor uitgebreide monitoring en nauwkeurige controle van de positie en oriëntatie van het bord wordt bereikt. Bovendien kan het optimaliseren van positioneringsarmaturen en bevestigingsmiddelen bij het ontwerpen van apparatuur de stabiliteit van het bord tijdens de verwerking verbeteren en uitlijningsafwijkingen als gevolg van beweging van het bord verminderen.
4. Controle van de productieomgeving
Zorg voor een stabiele productieomgeving en controleer de temperatuur en vochtigheid strikt. Installeer airconditioningsystemen en ontvochtigingsapparatuur in de productiewerkplaats, waarbij de temperatuur op 23 ± 1 graden C en de relatieve vochtigheid op 45 ± 5% wordt geregeld, om maatveranderingen in platen en apparatuurcomponenten veroorzaakt door veranderingen in de omgevingstemperatuur en vochtigheid te verminderen. Versterk tegelijkertijd het schoonmaakbeheer van de werkplaats, reinig en verwijder regelmatig stof en verminder de interferentie van stof op het laserboorproces.
Neem anti-statische maatregelen, zoals het leggen van anti-statische vloeren op de werkvloer, het aarden van apparatuur en het dragen van anti-statische polsbandjes door operators, om te voorkomen dat statische elektriciteit laserboorapparatuur en -platen aantast. Door de productieomgeving goed te beheersen, worden stabiele externe omstandigheden geboden voor laserboren en blinde gatverwerking, waardoor de nauwkeurigheid van de uitlijning van blinde gaten wordt gewaarborgd.
De precisiecontrole bij het laserboren van blinde gaten is een belangrijke schakel in het productieproces van printplaten, die rechtstreeks van invloed is op de kwaliteit en prestaties van de printplaat. Door een diepgaande analyse van- verschillende factoren die de nauwkeurigheid van de uitlijning van blinde gaten beïnvloeden, waaronder plaatkarakteristieken en voorbehandeling, laserboorapparatuur en -parameters, positionerings- en uitlijningssysteem en productieomgevingsfactoren, zijn overeenkomstige controlemaatregelen voorgesteld, waaronder het optimaliseren van plaatselectie en voorbehandeling, het onderhouden en optimaliseren van laserboorapparatuur en -parameters, het upgraden van het positionerings- en uitlijningssysteem en het controleren van de productieomgeving.