利用激光對高密度柔性線路板進(jìn)行加工處理
柔性線路板具有節(jié)省空間、減輕重量及靈活性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，全球?qū)θ嵝跃€路板的需求正逐年增加。本文針對柔性線路板材料的特殊性質(zhì)，介紹利用激光加工高密度柔性線路板以及進(jìn)行微過孔鉆孔時(shí)需要重點(diǎn)考慮的一些問題。
高密度柔性線路板是整個(gè)柔性線路板的一個(gè)部份，一般定義為線間距小于200μm或微過孔小于250μm的柔性線路板。高密度柔性線路板的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，如電訊、計(jì)算機(jī)、集成電路以及醫(yī)療設(shè)備等。
柔性線路板獨(dú)有的特性使其在多種場合成為剛性線路板及傳統(tǒng)布線方案的替代方式，同時(shí)它也推動了很多新領(lǐng)域的發(fā)展。柔性線路板成長最快的部份是計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動器(HDD)內(nèi)部連接線。硬盤磁頭要在旋轉(zhuǎn)的盤片上前后移動掃描，可用柔性線路代替導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)移動磁頭和控制線路板之間的連接。硬盤制造商藉由一種叫做“懸浮柔性板”(FOS)的技術(shù)增加產(chǎn)量并降低裝配成本，此外無導(dǎo)線懸浮技術(shù)具有更好抗震性，能提高產(chǎn)品可靠性。在硬盤中用到的另一種高密度柔性線路板是內(nèi)部連接式柔性板(interposer flex)，用在懸浮體和控制器之間。
柔性線路板成長速度位居第二的領(lǐng)域是新型集成電路封裝。芯片級封裝(CSP)、多芯片模塊(MCM)以及柔性線路板上芯片封裝(COF)等都要用到柔性線路，其中CSP內(nèi)連式線路的市場尤其巨大，因?yàn)樗捎迷诎雽?dǎo)體器件和閃速內(nèi)存上而廣泛用于PCMCIA卡、磁盤驅(qū)動器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、傳呼機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)及數(shù)字照相機(jī)中。此外，液晶顯示器(LCD)、聚脂薄膜開關(guān)和噴墨打印機(jī)墨盒是高密度柔性線路板的另外三個(gè)高成長應(yīng)用領(lǐng)域。
柔性線路技術(shù)在便攜設(shè)備(如移動電話)中的市場潛力非常大，這是很自然的，因?yàn)檫@些設(shè)備要求體積小重量輕以迎合消費(fèi)者的需求；除此之外，柔性技術(shù)的最新應(yīng)用還包括平板顯示器和醫(yī)療設(shè)備，設(shè)計(jì)人員可以利用它減少產(chǎn)品(如助聽器和人體植入裝置)的體積和重量。
上述各領(lǐng)域的巨大成長使得全球柔性線路板的產(chǎn)量也跟著增加。如硬盤年銷售量預(yù)計(jì)在2004年將達(dá)到3.45億臺，差不多是1999年的兩倍，移動電話在2005年的銷量保守的估計(jì)也是6億部，這些成長導(dǎo)致高密度柔性線路板的產(chǎn)量預(yù)計(jì)每年將增加35%，到2002年達(dá)到350萬平方米。如此高的產(chǎn)量需求需要有高效低成本的加工制程，激光加工技術(shù)就是其中之一。
激光在柔性線路板制造過程中有三個(gè)主要功能：加工成型(切割與切除)、切片和鉆孔。激光作為一種非接觸式加工工具，能在一個(gè)很小的焦點(diǎn)(100～500μm)上施加高強(qiáng)度光能(650mW/mm2),如此高的能量可以用來對材料進(jìn)行切割、鉆孔、作標(biāo)記、焊接、劃線及其他各種加工,加工速度和質(zhì)量與被加工材料性質(zhì)和所用的激光特性如波長、能量密度、峰值功率、脈沖寬度及頻率等有關(guān)。柔性線路板加工使用紫外(UV)和遠(yuǎn)紅外(FIR)激光，前者通常采用準(zhǔn)分子或UV二極管泵浦固態(tài)(UV-DPSS)激光器，而后者一般用密封式CO2激光器。
◆加工成型 激光加工精密度高用途廣，是進(jìn)行柔性線路板成型處理的理想工具。不論是CO2激光還是DPSS激光，聚焦后都可以將材料加工成任意形狀。它藉由在檢流計(jì)上黏著反射鏡將聚焦后的激光束射到工件表面任何地方(圖1)，再利用矢量掃描技術(shù)對檢流表進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)，并借助CAD/CAM軟件作出切割圖形。這種“軟工具”在設(shè)計(jì)更改時(shí)可方便地對激光作實(shí)時(shí)控制。利用對光縮放量和各種不同的切割工具進(jìn)行調(diào)節(jié)，激光加工能夠精確地再現(xiàn)出設(shè)計(jì)圖形，這是它的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。
矢量掃描可切割聚 亞胺膜之類的基材，切出整個(gè)電路或者去除線路板上的某個(gè)區(qū)域如一個(gè)槽或一個(gè)方塊。在加工成型過程中，反射鏡掃描整個(gè)加工表面時(shí)激光束是一直打開的，這和鉆孔制程相反，鉆孔時(shí)只有當(dāng)反射鏡固定在每個(gè)鉆孔位置后激光才打開。
◆切片 “切片”用行話來說就是用激光從一層材料上除掉另一層材料的加工過程。這種制程對激光再適合不過，可用與前面相同的矢量掃描技術(shù)去除電介質(zhì)，露出下面的導(dǎo)電焊盤，此時(shí)激光加工的高精密度再一次體現(xiàn)出極大的好處。由于FIR激光射線會被銅箔反射，所以這里通常使用CO2激光。
◆鉆孔 雖然現(xiàn)在有的地方還在用機(jī)械鉆孔、沖壓或等離子蝕刻等方法形成微通孔，但激光鉆孔還是使用得最廣泛的一種柔性線路板微過孔成形方法，主要原因是因?yàn)槠渖a(chǎn)率高、靈活性強(qiáng)及正常運(yùn)行時(shí)間長。
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型 號：RM04C01092A
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銅 厚：1/2 OZ
表面處理：沉金1微英寸
最小線寬/線距：0.15mm/0.075mm
FR4補(bǔ)強(qiáng)厚度：0.3mm
其 他：SMT貼片后出貨
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型 號：RM02C00163A
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表面處理：沉金1微英寸
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層 數(shù)：1層
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表面處理：沉金
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手機(jī)天線FPC
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型 號:RS01C00173A0
層 數(shù)：1層
板 厚：0.13mm
材 料：1OZ有膠壓延
銅 厚：1OZ
表面處理：沉金
最小線寬/線距：0.2mm/0.1mm
PI補(bǔ)強(qiáng)厚度：0.1MM
其 他：貼膠紙，PI補(bǔ)強(qiáng)
手機(jī)天線FPC
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型 號:RS01C00093A0
層 數(shù)：1層
板 厚：0.12mm
材 料：1OZ有膠電解
銅 厚：1OZ
表面處理：沉金
最小線寬/線距：0.3mm/0.3mm
PI補(bǔ)強(qiáng)厚度：0.15MM
其 他：需貼PI補(bǔ)強(qiáng)
平板電腦天線FPC
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型 號:RS02C00262A0
層 數(shù)：2層
板 厚：0.12mm
材 料：1/2OZ無膠電解
銅 厚：1OZ
表面處理：沉金
最小線寬/線距：0.3mm/0.2mm
PI補(bǔ)強(qiáng)厚度：0.1MM
其 他：貼背膠及PI補(bǔ)強(qiáng)
數(shù)碼相機(jī)攝像頭FPC
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型 號:RS04C0006A0
層 數(shù)：4層
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材 料：1/3OZ無膠電解
銅 厚：1/2OZ
表面處理：沉金
最小線寬/線距：0.1mm/0.07mm
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其 他：需貼鋼片補(bǔ)強(qiáng)
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