في السنوات الأخيرة، ومع التطور السريع لصناعة المكونات الكهربائية، شهد حجم إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) نموًا كميًا ملحوظًا. تتطلب المكونات الكهربائية الأصغر حجمًا لوحات دوائر مطبوعة ذات كثافة ودقة أعلى، مما يفرض تحديات كبيرة على مراقبة جودة الإنتاج وضعف عملية الكشف. تُعد لوحات الهواتف الذكية عالية الدقة مثالًا بارزًا على ذلك. منذ بداية القرن الحادي والعشرين، شهد سوق الهواتف الذكية نموًا سريعًا، واستمر البحث والتطوير في مجال الاتصالات المتنقلة في اتجاه الكثافة العالية والسمك الفائق. من منتجات التوصيل البيني عالي الكثافة (HDI) الشائعة سابقًا بنسبة خط/مسافة (L/S) تبلغ 100 ميكرومتر/100 ميكرومتر وما فوق، إلى متطلبات نسبة خط/مسافة (L/S) الحالية للركائز عالية الدقة والكثافة التي تبلغ 50 ميكرومتر/50 ميكرومتر أو أقل، تؤدي المتطلبات الأكثر صرامة لنسبة الخط/المسافة (L/S) بشكل مباشر إلى انخفاض جودة لوحات الدوائر المطبوعة بعد اكتمال عملية التصنيع.

من عيوب تشكيل النمط، يُعدّ كلٌّ من النحاس المتبقي وظلال التعريض من أبرز العيوب. حاليًا، تتمثل الطريقة غير الفعّالة في تصحيح هذه العيوب عادةً في استخدام الفني لسكين التصحيح مع عدسة مكبرة. وتتلخص الخطوات فيما يلي: أ) جمع صور لوحة الدوائر المطبوعة المراد فحصها في الموقع؛ ب) تحديد إحداثيات ومساحة النحاس المتبقي باستخدام طريقة الكشف عن عيوب النحاس المتبقي في لوحات الدوائر المطبوعة؛ ج) تحديد إمكانية تصحيحها يدويًا باستخدام سكين التصحيح؛ د) بناءً على الموقع المُحدد، يستطيع الفني تحديد الموقع الدقيق لبقايا النحاس المراد فحصها تحت المجهر. ثم يستخدم الفني أدوات التصحيح المناسبة والقوة اللازمة لتصحيحها، وذلك لتجنب إتلاف حواف بقايا النحاس أثناء عملية التصحيح؛ هـ) إعادة فحص النحاس المتبقي في لوحة الدوائر المطبوعة.

تتمثل أبرز عيوب استخدام سكين التصحيح اليدوي لإزالة بقايا النحاس من لوحات الدوائر المطبوعة فيما يلي: يجب أن تكون مساحة بقايا النحاس صغيرة، وسمكها رقيقًا، وأن يكون سمك طبقة الراتنج أسفل رقاقة النحاس كافيًا لضمان عدم تسبب المُشغِّل في حدوث عيوب جديدة بعد التصحيح؛ أثناء تصحيح بقايا النحاس، من الضروري أيضًا تجنب انتقالها إلى مناطق أخرى وتكوين دائرة قصر جديدة؛ العملية معقدة، ويصعب تدريب مُشغِّل مُتمرس عليها، وتتطلب مُشغِّلًا مُحترفًا للغاية؛ مع دخول لوحات الدوائر المطبوعة عصر الدقة العالية والكثافة العالية، فإن التشغيل اليدوي له قيود في الدقة والإصلاح، وتكلفة الإصلاح مرتفعة.

يؤدي تصميم الطبقة البينية الرقيقة إلى فرض متطلبات أعلى على المستوى التقني للمشغل، ومع تطور رسومات لوحات الدوائر المطبوعة إلى دقة وكثافة أعلى، أصبحت طريقة التصحيح اليدوي أسوأ فأسوأ من حيث الموثوقية ومعدل النجاح.

لذا، ولتجاوز أوجه القصور في التقنيات الحالية المذكورة أعلاه، أصبحت طريقة تصحيح عيوب لوحات الدوائر المطبوعة بالليزر، القائمة على الكشف التصويري، هي الطريقة السائدة. فبالإضافة إلى الكشف البصري التقليدي عن موضع بقايا النحاس في لوحات الدوائر المطبوعة، تستخدم هذه الطريقة الليزر لتصحيح هذه البقايا، بدلاً من استخدام سكين التصحيح اليدوي التقليدي. وهذا يحل مشكلة الخطأ البشري، ويقلل تكلفة الإنتاج، ويحسن دقة الإصلاح وكفاءته ونسبة نجاحه.

مبدأ:

يقوم جهاز إزالة النحاس من لوحات الدوائر المطبوعة بالليزر بتصوير اللوحة عبر نظام التقاط الصور، ثم يحدد إحداثيات ومساحة بقايا النحاس باستخدام نظام كشف بقايا النحاس، ويحدد ويقسم مساحة بقايا النحاس المراد معالجتها. بعد ذلك، يُسلط الليزر على هذه المنطقة، مستخدمًا التأثير الحراري لإزالة عيوب النحاس المتبقية، وبالتالي تحقيق معالجة عيوب لوحة الدوائر المطبوعة بالليزر.

تُعدّ سلسلة MC من ليزرات RealLight الدقيقة ذات النبضات دون النانوثانية مناسبةً لهذا البحث التطبيقي. فهي تتميز بعرض نبضة ضيق، وقدرة ذروة عالية، وجودة شعاع ممتازة، وحجم صغير، وأداء مستقر وعالي الكفاءة. وبالمقارنة مع ليزرات النانوثانية وليزر البيكوثانية التقليدية، يُمكن إزالة النحاس المتبقي بسرعة ودقة دون إتلاف ركيزة لوحة الدوائر المطبوعة. وبفضل طاقتها وعرض نبضتها المميزين، يُمكن دمجها مع تقنية نقل الليزر لإصلاح الجزء المفقود من النحاس بسرعة، أي حل مشكلة قصر الدائرة وانقطاعها في لوحة الدوائر المطبوعة في آنٍ واحد.

تنويه: بعض محتوى هذه المقالة مأخوذ من الإنترنت، وذلك لأغراض البحث والتبادل التقني فقط، وللاطلاع والتعلم. نرجو إبلاغنا في حال وجود أي خطأ في الوصف أو خطأ علمي. في حال وجود أي مشاكل متعلقة بحقوق النشر، يرجى التواصل معنا وسنقوم بالتحقق من الأمر وإزالته في أقرب وقت ممكن.