Cep telefonları gibi yüksek performanslı el cihazlarının geliştirilmesiyle, yüksek yoğunluklu ara bağlantı baskılı devre kartı (HDI PCB) elektronik endüstrisinde hayati bir rol oynamaktadır. Geleneksel PCB'den farklı olarak HDI PCB, yalnızca kaplanmış delikler (PTH) değil, aynı zamanda mikroviyalar da kullanır üst ve alt veya ara katmanlar arasında süreklilik sağlamak için lazer delme ile oluşturulmuş. Mikroviyalar için lazerle delme kullanmanın nedeni, küçük boyutlarda ve kör delik yapılarında yalnızca lazerle delmenin hassas kontrollü derinlik delme elde edebilmesidir. İnce bir düz cam takviyesinde, lazerle delme, 2.5 ila 3 mil mikrovia delebilirve güçlendirilmemiş bir dielektrik (camsız) üzerinde 1 mil mikrovia delinebilir.
Lazer delme nasıl çalışır?
Lazer delme, mikrovialar için derin kızılötesi ile ultraviyole arasında değişen dalga boylarına sahip bir lazer ışını kullanır. Lazer delme hızı mekanik delmeden daha düşük olmasına rağmen, mekanik delme maliyeti zamanla lazer delmenin faydalarını aşar. Ayrıca, lazer delme, çok katmanlı panolardaki devrelerde yoğun viyaları verimli bir şekilde delebilir. Bununla birlikte, lazer delme ile ilgili önemli bir sorun, özellikle güvenilir ve tekrarlanabilir delme için odaklanmış lazer ışınının sınırlı delinme derinliğidir. Örneğin, ışını odaklamak için tek bir lens kullanıldığında, sınırlı odak derinliği nedeniyle lazerin delebileceği derinlik sınırlıdır. Yolların küçük boyutu nedeniyle, lazer ışını, son derece derin yollarda ışının yoğunluğunu etkileyen Fresnel kırınımına maruz kalır.
Lazer cam delme teknolojisi
Işın şekillendirme teknolojisi ile lazer ışını, kimyasal bağları kırmak için ışın enerjisini emen malzeme yüzeyine yansıtılır. Serbest kalan buhar, kalan erimiş malzemeye aşağı doğru bir kuvvet uygulayarak ve erimiş malzemeyi delikten dışarı akmaya zorlayarak bir geri tepme basıncı oluşturacaktır.
Lazerle delme için başlıca 4 yöntem vardır: tek darbeli, vurmalı, trepan ve helisel delme. Aşağıdaki Şekil 1, farklı delme yöntemlerini göstermektedir.
Şekil 1: Dört Lazer Delme Yöntemi
Tek Darbe
Tek darbe yönteminde, istenen deliği oluşturmak için malzemeye lazer ışınının tek bir darbesi ateşlenir. Bu yöntemde hem lazer kaynağı hem de çalışma malzemesi sabit kalır.
vurmalı
Tek darbe yönteminden farklı olarak, vurmalı yöntem, iş malzemesine tekrar tekrar ateş etmek için bir dizi lazer darbesi kullanır. Darbe yöntemi, tek darbe yöntemine göre daha küçük çaplarda daha derin ve daha hassas delikler oluşturabilir. Bunun nedeni, lazer ışını ile işlenen malzeme arasında nispi bir hareket olmamasıdır.
trepaning
Trepanning, lazer ışınını önceden belirlenmiş bir yörünge etrafında yönlendirme yöntemini ifade eder. Yörünge, delinecek deliğin merkezidir. Kesilecek mikroviaların çapının lazer ışınının çapından daha büyük olduğunu belirtmekte fayda var. Öyleyse, lazerle delme mikroviyalarının doğruluğu, ışının hareketine bağlıdır.
Helisel Delme
Helisel delme yönteminde lazer ışını spiral bir yol boyunca hareket eder. Aynı zamanda lazer ışını iş malzemesine göre kendi ekseni etrafında döner. “Bir güvercin prizması, lazer ışınının hareketini kontrol eder” (Sagar, 2021).
PCB için mekanik delme ve lazer delme hakkında hala sorularınız mı var? Mühendislerimizle bugün iletişime geçin: tech@orientdisplay.com Veya ziyaret et PCB bilgi sayfası.
Ayrıca Kontrol Et: LCD nasıl çalışır?
Referans:
https://resources.altium.com/p/mechanical-drilling-laser-drilling-microvias
https://www.protoexpress.com/blog/how-does-laser-drilling-work-pcbs/