二酸化炭素（CO2）レーザー装置によるプリント基板の加工技術

レーザー機器

PCB 基板の高密度相互接続設計と電子科学技術の進歩により、二酸化炭素 (CO2) レーザー加工装置は、PCB メーカーが PCB 微細孔を加工するための重要なツールになりました。二酸化炭素 (CO2) レーザーと UV ファイバーレーザーは、PCB メーカーで一般的に使用されるレーザー加工装置です。 PCB微細孔のレーザー加工技術の開発も急速に進んでいます。

現在、一部の大手国内プリント回路基板メーカーでは、炭酸ガス (CO2) レーザーおよび UV レーザー穴加工技術を徐々に使用して、より高密度の相互接続を備えた多層 PCB 基板を処理しています。銅彫刻手工芸技術の絶え間ない進歩に伴い、二酸化炭素 (CO2) レーザー穴あけ方法が急速に普及し、PCB 多層回路基板に広く適用されています。さらに、多層基板を反転チップパッケージングの分野に進め、多層基板の高密度化を促進します。その結果、多層基板のブラインドホール加工穴数が増加しています。通常、片面の穴数は約2万～7万個、場合によっては10万個以上。特にブラインドスルーホールの小径化が進む中、二酸化炭素（CO2）レーザーやUVレーザー加工によるブラインドスルーホールの製造は、基板メーカーが実現できる低コスト・高速加工法の一つです。

PCB production

レーザー加工スルーホールの開発

1980 年代の終わりに、AT&T 回路基板の研究開発部門は、エポキシガラス製の FR-4 PCB にマイクロホールを加工するための CO2 レーザー加工装置を開発しました。 10.60umの赤外線波長が使用されるため、回路基板の表面の銅皮は除去できず（金属銅の赤外線吸収率が非常に低いため）、有機炭化物が銅（底部の銅）表面に残ります。中層のグラスファイバークロス（ワイヤー）は燃えにくく、溶けにくいため（ガラスの赤外線吸収率も非常に低い）、入念な処理が必要です。穴をコーティングしないと、多孔性の電気メッキが困難になります。または、穴の壁の粗さが大きいため、PCB業界では促進および適用されていません。その後、IBM と SIMens は、193 nm から 308 nm (ナノメートル) の範囲のレーザー波長を持つ、アルゴンレーザー、クリプトンレーザー、キセノンレーザー、その他のエキシマレーザーなどのガスレーザーを開発しました。ウサギの有機物の炭化とガラスの突出の問題を効果的に回避できますが、特殊な不活性ガス、処理速度の遅さ、不安定性、および出力 (エネルギー) の低さのために、PCB 業界では広く普及および適用されていません。ただし、炭酸ガスレーザーによる炭化残留物を効果的に除去するために使用できるため、炭酸ガスレーザーで穴を形成するために使用できます。次に、励起されたエキシマレーザーで残留物を除去して、レーザー形成穴の品質を確保できます。 .

PCB 基板をレーザー加工する方法は、これまで回路基板メーカーで適用されてきました。多層 PCB 基板の微細孔に対する要件の急激な増加と、炭酸ガスレーザー装置および加工技術の継続的な改善と完成により、炭酸ガスレーザーは急速に普及し、適用されています。同時に、より安定した固体（バルク）レーザー装置が開発されました。複数の高調波の後、レーザーは紫外光レベルに達することができます。ピーク値は12kwに達し、繰り返し電力は50に達することができるため、さまざまなPCB材料（銅箔やガラス繊維クロスを含む）にも適しています。したがって、0.1 μ m 未満の微細穴を加工するには、間違いなく、回路基板メーカーが高密度相互接続を備えた多層 PCB 基板を製造するための最も有望な加工方法の 1 つです。

PCBメーカーがPCB製造に実際に適用するレーザー加工装置は、主に炭酸ガスレーザーとUVレーザーです。これら 2 つのレーザーのレーザー光源の役割は異なります。 1つは銅皮を焼くためのもので、もう1つは下地を焼くためのものです。そのため、PCBのレーザー加工にはCO2レーザーやUVレーザーが使われています。