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PCB線距/接點持續微縮 雷射鑽孔前景可期

文‧黃繼寬 發布日期:2018/10/30 關鍵字:UV雷射二氧化碳雷射ESI軟性電路板

為了實現更輕薄短小的終端產品,除了主動元件的封裝尺寸跟整合度越來越高外,印刷電路板(PCB)上的線距(Line Space,L/S)/接點(Pad)尺寸也越來越小。另一方面,為了更有效利用狹小的機構內部空間,軟性電路板(FPBC)的應用也越來越普及。這兩個趨勢結合在一起,為PCB雷射鑽孔技術創造出可觀的發展前景。

雷射鑽孔設備供應商電子科學工業(ESI) 產品經理Patrick Riechel指出,在終端產品越做越小的趨勢下,不管是硬板或軟板,線寬線距跟接點的尺寸都在不斷縮小。另一方面,電路板上的線路布局越來越複雜,板材面積更是寸土寸金,使得通孔(Through Via)的運用受到更多限制。由盲孔(Blind Via)或埋孔(Buried Via)組成的HDI或任意層(Anylayer)電路板開始流行。

上述技術發展趨勢都不利於傳統機械式鑽孔的運用。機械式鑽孔雖然速度快、產能高,但鑽出來的孔徑遠比雷射鑽孔來得大,而且鑽孔深度不容易精準控制。相較之下,雷射鑽孔具有孔徑小、鑽深容易控制的優勢,因此在高密度電路板跟軟板製程中獲得廣泛運用。

為了進一步提高雷射鑽孔技術的量產能力,降低電路板業者的生產成本,ESI近期發表了新一代CapStone雷射鑽孔設備。與前一代設備5335相比,CapStone的單位時間吞吐量提高一倍,若是用在軟板製程上,成本效益約可增加30%。鑽孔的最小孔徑則跟前一代相同,保持在25微米。

Riechel透露,CapStone採用的雷射頭是該公司與雷射二極體供應商共同開發的客製化產品,不僅性能更好,使用壽命也更長。此外,CapStone採用的是波長355奈米的UV雷射,可以廣泛應用在各種材料上。印刷電路板產業目前正處於新材料導入的高峰期,很多業者都想藉由導入新的電路板材料來提高電路板性能,因此雷射鑽孔設備的雷射頭能否廣泛應用在各種材質上,是業者採購設備時一個很重要的評估指標。

ESI業務經理黃健銘補充,PCB所使用的雷射鑽孔技術可大致分成兩個技術流派,其中一個是二氧化碳雷射,另一個則是UV雷射。ESI的產品線兩者兼備,但主力是UV雷射。二氧化碳雷射的功率較高,通常只需要1~2個Punch就能完成鑽孔,但打出來的孔徑比UV雷射略大,主要運用在硬板上。UV雷射對材料的適應性較為廣泛,打出來的孔徑也比二氧化碳雷射小一些。

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