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바카라 카지노의 새로운 레이저 기반 PCB 디패널링 방법으로 공정 활용도 증가

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PCB 재료, 두께 및 구성의 기술적 변화로 인해 전통적인 기계적 절단 및 패널 제거 방법에서 레이저 기반 공정으로 전환하는 동기가 부여되었습니다. 그러나 PCB 디패널링을 위한 모든 레이저가 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 절단 특성과 품질, 특히 열 영향부(HAZ) 측면에서 다양한 레이저 간에는 상당한 차이가 있습니다. 이는 회로를 PCB에 얼마나 가깝게 배치할 수 있는지를 결정하고 회로 기능 및 방수 또는 EMI 차폐와 같은 다운스트림 프로세스에도 영향을 미칠 수 있으므로 프로세스 활용도에 영향을 미칩니다. 이 문서에서는 현재 사용 가능한 다른 제품에 비해 HAZ를 크게 줄인 레이저 PCB 디패널링을 가능하게 하는 바카라 카지노에서 개발한 새로운 나노초 레이저 및 관련 절단 공정을 소개합니다. 

 

레이저 디패널링에 대한 필요성의 진화

몇 가지 예를 들자면 스마트폰, 다양한 웨어러블 기기, VR 장치, 자동차 센서 및 홈 자동화 장비를 포함한 소형화된 전자 장치의 지속적인 시장 성장은 직접적으로 밀도가 높고 성능이 뛰어난 PCB의 필요성으로 이어집니다. 이러한 장치는 이전 세대의 마이크로 전자공학보다 물리적으로 더 작고 더 복잡할 뿐만 아니라 더 에너지 효율적이고(배터리 수명 연장을 위해) 더 저렴하게 만들고자 하는 소비자의 요구도 있습니다. 

PCB 기술 측면에서 이는 여러 가지 추세를 주도했습니다. 그 중에는 더 얇은 기존 보드의 사용, 플렉스 회로의 광범위한 구현, 더 두꺼운 전도성 레이어, 저-κ 유전체의 활용도 증가(후자는 특히 5G 기술의 경우)가 있습니다. 비용 고려 사항으로 인해 프로세스 활용도 개선이 필요해졌습니다. 특히 이는 수율을 높이기 위해 패널에 보드를 더 가깝게 배치하는 것을 의미합니다. 

패널 분리 측면에서 이 모든 것은 절단 공정에서 점점 더 좁은 커프 폭과 더 높은 치수 정확도를 필요로 합니다. PCB의 기능 영역에 대한 절단의 물리적 근접성이 더 가깝다는 것은 절단 프로세스가 기계적 응력이나 열로 인해 주변 재료나 회로에 영향을 주어서는 안 된다는 것을 의미합니다. 후속 청소 단계가 필요할 수 있는 잔해의 생성을 최소화하는 것도 또 다른 요구 사항입니다. 

이러한 모든 제약으로 인해 라우터, 톱, 다이 커팅, 펀칭, 스코어링 및 피자 커팅 등을 포함한 기존의 기계식 PCB 패널 제거 방법은 실용성과 비용 효율성이 떨어집니다. 이는 이전에 언급한 거의 모든 영역에서 상당한 이점을 제공하는 레이저 절단으로의 전환을 촉진하지만 일반적으로 절단 속도가 감소합니다. 

 

레이저 절단의 이해 

물론 레이저 디패널링이 한동안 사용되어 왔습니다. 그러나 다양한 레이저 기반 기술을 이해하고 구별하는 것이 중요합니다. 원래 구현에서는 CO를 활용했습니다.2원적외선을 방출하는 레이저입니다. 이 기술은 벌크 재료를 가열하여 절단하므로 상당한 HAZ가 발생합니다. 또한 더 짧은 UV 파장에 비해 이 긴 파장은 작은 스폿 크기로 초점을 맞출 수 없으며 이는 더 큰 커프 폭을 의미합니다. 

10년 전 DPSS(다이오드 펌프 고체 상태), 나노초 펄스폭, 주파수 3배 레이저가 PCB 디패널링을 위한 실행 가능한 소스로 나타났습니다. 이는 상대적으로 "저온" 절제 공정을 통해 재료를 제거할 수 있을 만큼 충분한 펄스 에너지와 함께 자외선(355 nm) 출력을 제공합니다. 즉, CO2 레이저보다 HAZ가 훨씬 작지만(여전히 눈에 띄는) HAZ가 있고 잔해 및 재주조 재료의 생성도 상당히 적습니다. 상업적으로 이용 가능한 소스의 펄스 에너지와 반복률 덕분에 CO2 레이저만큼 빠르지는 않지만 경제적으로 실행 가능한 공급 속도로 절단이 가능합니다. 이 기술의 주요 이점은 표에 요약되어 있습니다.

이점

설명

기계적 정밀도

절단은 좁은 절단 폭과 함께 매우 높은 치수 정확도와 정밀도로 수행됩니다. 이는 PCB에서 거의 활성화된 기능을 절단하는 기능을 향상시킵니다.

스트레스 프리

절단 공정 자체는 진동과 마찰이 없으며 PCB의 기계적 변형이나 박리를 일으키거나 잔류 응력을 유발하지 않습니다. 이렇게 하면 절단 프로세스를 통해 후속 실패 메커니즘이 도입되는 것을 방지할 수 있습니다.

낮은 위험

UV 레이저 제거 공정의 본질적으로 "차가운" 특성은 기판의 대량 변경을 방지하고 단락으로 이어질 수 있는 회로 트레이스가 녹는 것을 방지합니다. 공정 중 잔해 생성이 최소화되므로 후속 청소 단계가 필요하지 않으며 후속 회로 고장 가능성도 최소화됩니다. 조립된 보드의 패널 분리도 허용합니다.

운영 유연성 

레이저 빔은 컴퓨터 제어에 따라 움직이는 관성이 없는 도구이며 그 출력은 빠르게 변할 수 있습니다. 이는 여러 가지 이점을 제공합니다. 첫째, 거의 모든 모양을 절단할 수 있으므로 PCB 설계자는 기존 절단 방법으로 인한 폼 팩터 제한에서 벗어날 수 있습니다. 다음으로, 소프트웨어 제어를 통해 절단 패턴을 다양화할 수 있어 생산의 신속한 전환이 가능하고 단기 제조 비용도 효율적이게 됩니다. 마지막으로 다양한 레이저 출력을 통해 단일 도구로 절단 작업 외에도 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 여기에는 마킹/조각 및 금속 절제가 포함될 수 있습니다.

자재 독립

자외선은 거의 모든 PCB 재료에 의해 강하게 흡수됩니다. 이로 인해 이 프로세스는 기존의 구리 피복 플렉스 라미네이트, 플렉스 재료(더 두꺼운 전도성 레이어를 포함하는 재료도 포함) 및 다양한 저-K 유전체를 포함한 거의 모든 PCB 구성과 호환됩니다.

표 1.UV 레이저 기반 PCB 절단의 주요 특징 및 장점

 

 

AVIA LX 및 바카라 카지노의 최신 레이저 디패널링 기술

레이저 디패널링은 분명 수많은 이점을 제공하지만, PCB 제조업체는 처음에 언급한 시장 세력이 제시하는 점점 더 엄격한 크기, 재료 및 비용 문제를 해결하기 위해 이미 이 기술을 한계까지 밀어붙이고 있습니다. 특히, HAZ 및 잔해 형성을 더욱 줄이고 나노초 펄스폭 UV DPSS 레이저로 얻은 절단 품질을 향상시키는 것이 활발하게 개발되고 있는 영역입니다.

이러한 노력을 돕기 위해 바카라 카지노의 응용 연구에서는 다양한 PCB 재료 및 재료 조합을 절단하기 위해 나노초 펄스폭, 높은 펄스 에너지, UV DPSS 레이저(AVIA LX)를 사용하는 결과와 프로세스 공간을 조사했습니다. 이 작업을 기반으로 바카라 카지노 팀은 HAZ 감소, 절단 가장자리 품질 향상, 절단 폭 감소, 생산 처리량 증가를 제공하는 것으로 이미 입증된 새로운 PCB 절단 방법을 개발했습니다.

이 기술의 핵심 요소 중 하나는 열 축적을 방지하는 방식으로 작업 표면에 전달되는 레이저 펄스의 타이밍 및 공간 위치를 제어하는 독점 방법입니다. 이 접근 방식에서는 열 손상이 없기 때문에 두꺼운 재료(1mm 이상)를 절단할 때 훨씬 더 높은 펄스 에너지를 가진 레이저를 활용하는 것이 가능합니다.

더 높은 펄스 에너지의 장점은 더 두꺼운 재료를 절단하는 데 사용되는 전통적인 방식을 사용할 필요가 없다는 것입니다. 특히 여기에는 "V 홈"을 생성하기 위해 측면으로 옮겨진 일련의 스크라이브를 만드는 작업이 포함됩니다. 높은 종횡비 절단을 할 때 빔이 재료 속으로 더 깊이 침투하므로 빔이 잘리는 것을 방지하려면 "V 홈" 형상이 필요합니다. 이는 전력을 감소시켜 절제 효율성을 제한합니다. 그러나 이 새로운 펄스 타이밍 접근 방식과 결합된 AVIA LX는 최대 400μJ의 높은 펄스 에너지를 활용하여 동일한 라인을 따라 반복적으로 스크라이브할 수 있습니다(측면 변위 또는 'v-홈' 없음). 그 결과 절단 속도가 빨라지고 절단 폭이 크게 줄어듭니다.

더 높은 펄스 에너지는 작업 표면의 레이저 초점 허용 오차도 증가시킵니다. 특히, 낮은 펄스 에너지 레이저를 사용하는 경우 재료가 관통될 때 빔의 초점을 이동하여 절단이 발생하는 깊이에서 최소 초점 크기가 항상 정확하게 유지되도록 해야 합니다. 이는 재료 절제 임계값을 초과할 만큼 충분한 레이저 플루언스를 달성하기 위해 필요합니다. 그러나 실제로 이를 수행하려면 PCB를 물리적으로 위로 이동하여 프로세스 속도를 늦추거나 3축 스캐너(초점 기능이 있는 스캐너)를 사용하여 장비 비용과 복잡성을 증가시켜야 합니다. 

AVIA LX의 더 높은 펄스 에너지 덕분에 간단히 PCB 중간 지점에 레이저의 초점을 맞추고 절단을 수행할 수 있습니다. 이는 레이저의 완벽한 초점에서 벗어나더라도 절제를 위한 충분한 레이저 플루언스가 있기 때문입니다. 절단 속도가 빨라지고 시스템 복잡성이 줄어드는 이점이 있습니다.

아래 사진에는 개선 사항의 예가 나와 있습니다. 이는 현재 이 응용 분야에 시판되는 UV DPSS 레이저 유형을 사용하여 만든 구리 트레이스가 있는 1.6mm 두께의 PCB 절단과 AVIA LX 및 이 새로운 접근 방식을 사용하여 처리된 동일한 재료를 비교합니다. 이 기술로 처리된 보드는 절단 가장자리가 더 깨끗해지고 구리 트레이스의 절단 가장자리가 크게 개선되었습니다.

 

그림 1

그림 1.(왼쪽) 경쟁사의 UV DPSS 레이저와 (오른쪽) 새로운 바카라 카지노 절단 프로세스를 사용하는 고펄스 에너지 UV DPSS 레이저(AVIA LX)를 사용하여 절단한 1.6mm 두께의 PCB 단면. 후자는 더 나은 품질의 가장자리와 구리 트레이스를 훨씬 더 깔끔하게 절단합니다.

 

 

다음 이미지 세트는 바카라 카지노 방법을 활용하여 달성한 커프 너비의 감소를 보여줍니다.

 

그림 2

그림 2.(왼쪽) 경쟁사의 UV DPSS 레이저와 (오른쪽) 더 좁고 일관된 커프를 생성하는 고펄스 에너지 UV DPSS 레이저(AVIA LX)를 사용하여 절단한 0.95mm 두께의 PCB 절단 평면도. 

 

 

다음 사진 세트는 AVIA LX를 사용하여 잔해물을 최소화하고 트렌치 폭을 좁히며 HAZ를 크게 줄여 다층 PCB(유리 섬유 층 포함)를 절단하는 방법을 보여줍니다. 

 

그림 3

그림 3.(왼쪽) 경쟁사의 UV DPSS 레이저와 (오른쪽) 새로운 바카라 카지노 방법으로 고펄스 에너지 UV DPSS 레이저(AVIA LX)를 사용하여 절단한 1.6mm 두께의 다층 PCB(유리 섬유 층 포함) 단면. 이는 더 좁은 트렌치 채널과 더 작은 HAZ를 제공합니다.

 

 

과거에는 폴리이미드 및 EMI 차폐 포일을 레이저 절단할 때 넓은 HAZ로 인해 절단선에서 약간의 박리가 발생했습니다. 이 경우 재료 손상을 방지하려면 더 낮은 펄스 에너지를 사용해야 합니다. 그러나 동일한 펄스 접근 방식을 사용하여 열 축적을 제거하고 HAZ 및 절단 폭 감소라는 동일한 이점을 제공합니다. 이는 결과적으로 다운스트림 생산 프로세스를 통해 더 높은 수율을 달성함으로써 생산 비용을 절감합니다. 

 

그림 4

그림 4. 100μm 두께의 폴리이미드 포일을 위에서 본 모습은 경쟁사의 UV DPSS 레이저를 사용하여 얻은 절단 결과를 보여줍니다(왼쪽). 왼쪽에는 넓은 절단 커프와 상당한 크기의 열 영향 영역이 있습니다. 오른쪽의 절단 결과는 Avia LX UV DPSS 레이저를 사용하여 얻은 것입니다. 이는 더 좁은 트렌치 채널과 더 작은 HAZ를 제공합니다. 

 

마지막으로 바카라 카지노 펄싱 방법을 사용하면 HAZ 감소 및 처리량 증가가 가능하지만 플렉스 PCB 처리 시 펄스 에너지가 더 낮아짐이 다음 사진에 설명되어 있습니다.

 

그림 5

그림 5.(왼쪽) 경쟁사의 UV DPSS 레이저와 (오른쪽) 고펄스 에너지 UV DPSS 레이저(AVIA LX)를 사용하여 절단한 0.13mm 두께의 FPCB의 평면도. 이는 훨씬 더 작은 HAZ를 생성하고 더 높은 절단 속도(11mm/s에 비해 13mm/s)에서 이를 달성했습니다. 

 

 

실용적인 고펄스 에너지 DPSS UV 레이저 

기존의 두꺼운 PCB 재료의 경우 실제로 바카라 카지노 펄스 제어 방법을 구현하려면 이전에 시중에서 판매된 것보다 더 높은 펄스 에너지를 갖는 UV DPSS 레이저 소스가 필요합니다. 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 바카라 카지노는 최대 500μJ의 펄스 에너지를 생성할 수 있는 20W(355nm에서) 고체 나노초 펄스폭 레이저인 AVIA LX를 개발했습니다.

AVIA LX 레이저는 높은 처리량, 고품질 PCB 디패널링이 가능하도록 특별히 설계되었습니다. 이는 설계 및 제조 분야의 다양한 기술 발전을 결합하여 높은 신뢰성, 우수한 성능 및 낮은 소유 비용의 탁월한 조합과 함께 높은 에너지 출력을 제공합니다.

AVIA LX는 바카라 카지노의 광범위한 경험을 활용하여 안정적이고 수명이 긴 UV 출력 레이저를 생산합니다. AVIA LX에 사용되는 비선형(주파수 3배) 크리스털은 바카라 카지노 내에서 생산되므로 이 중요한 구성 요소의 품질과 광학 특성을 직접 제어할 수 있으며 수명 연장, 성능 ​​향상, 소유 비용 절감을 달성할 수 있습니다. 레이저의 실제 크리스털의 맵과 그 안에 사전 검증된 3차 고조파 발생 지점 20개(스팟당 수명이 1000시간 이상)의 위치가 포함된 내장 크리스털 시프터를 사용하면 수명이 더욱 극대화됩니다.

광학 장치의 오염은 UV 레이저 수명의 주요 제한 요소입니다. AVIA LX 레이저는 클린룸에서 제조되며, UV 광선에 직접 노출되는 내부 광학 장치는 실제 사용 시 오염을 방지하기 위해 PureUV 밀봉 구획 내에 포함되어 있습니다. 이는 수명과 서비스 간격을 극대화합니다.

또한 AVIA LX는 HASS 및 HALT 테스트를 통해 검증된 매우 견고한 산업 설계를 기반으로 합니다. HALT(High Accelerated Life Testing)에서는 프로토타입을 반복적으로 테스트하여 파괴하고, 재설계하고, 다시 테스트하여 고유한 약점을 제거합니다. HASS(Highly Accelerated Stress Screening)는 지정된 운영 환경 이상으로 실제 생산 단위에 스트레스를 줍니다. 이 프로토콜은 제조 및 포장의 결함을 가려냅니다. 그 결과 비교할 수 없는 제품 신뢰성과 수명이 보장됩니다.

AVIA LX는 또한 통합 용이성과 사용 용이성을 염두에 두고 설계되었습니다. 예를 들어, 내장된 제어 전자 장치와 통합된 빔 확장기를 사용하여 통합이 단순화됩니다. 수냉식을 사용하면 고전력으로 작동할 때에도 수명과 펄스 간 안정성이 극대화됩니다.

결론적으로 바카라 카지노 AVIA LX 레이저는 새로운 펄스 제어 기술과 함께 기존 기계 공정은 물론 이전에 사용 가능했던 나노초 펄스폭 UV DPSS 레이저 소스와 비교해 PCB 디패널링에 대한 탁월한 결과를 입증했습니다. 이는 기존 PCB 및 플렉스 회로 절단, SiP 절단 및 트렌칭, EMI 차폐 절단을 포함하여 차세대 마이크로전자 장치에 필요한 다양한 제조 공정에 유용한 소스임이 입증되어야 합니다. 

 

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