Введение

DuPont™ Pyralux AC® представляет собой полиимидный ламинат с односторонним омеднением, используемый в различных областях электронной промышленности, включая изготовление гибких плат. Pyralux AC поставляется в широком диапазоне толщин материала и классов омеднения. Для тестирования на пригодность для лазерной обработки был выбран материал с кодом продукта Pyralux AC 352500EY, который состоит из слоя электроосажденной меди толщиной 35 мкм и полиимидного слоя толщиной 25 мкм. Схема слоев материала Pyralux показана на рисунке 1.Pyralux AC в основном используется при изготовлении многослойных гибких плат путем соединения друг с другом слоев Pyralux AC. Сначала с помощью селективного удаления меди с полиимидной подложки в процессе фотохимического травления наносится рисунок электросхемы. Затем для соединения между схемами на каждом слое Pyralux AC необходимо сформировать небольшие перемычки. Слои проходят через процесс соединения и в конечном итоге из многослойного листа вырезается внешняя форма гибкой платы.

С помощью лазерной обработки с меди удаляется полиимид для создания небольших отверстий, необходимых для соединения электросхем между слоями многослойных гибких плат, изготовленных из Pyralux AC. Лазерная обработка используется также для вырезания без использования спецоснастки наружной формы многослойных гибких плат, изготовленных из Pyralux AC, и получения сложных геометрических форм с мелкими элементами, что может быть сложной задачей при использовании традиционных механических методов. Технологии компании Universal Laser Systems упрощают единообразную и многократную обработку материала этого типа с высокой точностью размеров, поскольку бесконтактный характер лазерной обработки исключает деформацию материала во время обработки.

Примечания к лазерной обработке

Материал DuPont Pyralux AC был протестирован для оценки применимости лазерной обработки и определения наилучшей конфигурации мощности и длины волны лазера для каждого процесса. Для лазерной резки медного слоя необходимо использовать лазерное излучение с длиной волны 1,06 мкм, поскольку медь эффективно поглощает эту длину волны, но отражает волны длиной 9,3 и 10,6 мкм. Для лазерной резки полиимидного слоя необходимо использовать лазерное излучение с длиной волны 9,3 или 10,6 мкм, поскольку полиимид эффективно поглощает эти длины волн, но слабо реагирует на волны длиной 1,06 мкм. Сочетание этих двух лазерных лучей в комбинированном пучке с использованием технологии MultiWave Hybrid дает качественную кромку с минимальными термическими эффектами. Изображение кромки при 300-кратном увеличении показано на рисунке 2. При лазерной резке образуется небольшое количество отходов, которые легко очищаются путем протирки кромки с растворителем, например изопропиловым спиртом, или ультразвуком. Для удаления полиимида с поверхности медного слоя необходимо использовать лазерную энергию с длиной волны 9,3 или 10,6 мкм. Полиимидный слой эффективно поглощает эти длины волн, но слабо реагирует на волны длиной 1,06 мкм. Для уменьшения последующей обработки путем травления поверхности меди для получения более гладкой и чистой поверхности к процессу селективной абляции можно подключить технологию Multiwave Hybrid™. В противном случае после селективной абляции потребуется дополнительная очистка путем протирки с растворителем, например изопропиловым спиртом. Лазерная энергия с длиной волны 1,06 мкм в сочетании с лазерной энергией 9,3 или 10,6 мкм одновременно выполняет процесс как селективного удаления, так и очистки. Изображение медного слоя с удаленным лазером полиимидом при 300-кратном увеличении показано на рисунке 3. На краю удаляемой области во время обработки этого материала образуется небольшое количество отходов, которые легко очищаются путем протирки с растворителем, например изопропиловым спиртом, или ультразвуком.Дальнейший анализ кромки после лазерной резки показывает, что с помощью технологии MultiWave Hybrid полиимидно-медный ламинат чисто и качественно разделяется по траектории обработки. На рисунке 4 представлена трехмерная визуализация полученного при помощи микроскопа изображения кромки, показанного на рисунке 2. Анализ области после удаления полиимида, обнажившего медный слой, показывает чистую гладкую поверхность без остатков полиимида. На рисунке 5 представлена трехмерная визуализация полученного при помощи микроскопа изображения области селективной абляции полиимидного слоя, показанного на рисунке 3.Пример обработки

Благодаря технологии Universal Laser Systems могут быть реализованы проекты по обработке материала DuPont Pyralux AC, в которых требуется получать сложные геометрические формы и мелкие элементы. Пример, демонстрирующий результаты лазерной обработки материала DuPont Pyralux AC, показан на рисунке 6.Заключение

Материал DuPont Pyralux AC подходит для лазерной обработки и был тщательно протестирован для определения наиболее эффективной конфигурации обработки. В ходе тестирования было определено, что процесс лазерной резки и селективной абляция полиимидного слоя для обнажения медного слоя является для данного материала практически выполнимым. Медный слой эффективно поглощает лазерное излучение с длиной волны 1,06 мкм, а полиимидный слой эффективно поглощает длину волны 9,3 или 10,6 мкм. Это делает комбинацию «50 Вт и 1,06 мкм + 75 Вт и 9,3 или 10,6 мкм» с использованием технологии MultiWave Hybrid наиболее подходящей конфигурацией лазерной системы для достижения наилучших результатов.