PCB 레이저 수리

2022년 12월 22일

최근 몇 년 동안 전자 부품 산업의 급속한 발전과 함께 인쇄 회로 기판(PCB)의 생산 규모도 양적으로 증가하는 추세를 보이고 있습니다. 소형 전자 부품에는 고밀도, 고정밀 PCB가 요구되며, 이는 생산 품질 관리 및 불량 검사에 큰 어려움을 야기합니다. 고정밀 스마트폰 기판이 그 대표적인 예입니다. 21세기에 들어서면서 전 세계 스마트폰 시장은 빠르게 성장했고, 모바일 통신 연구 개발은 고밀도 및 초박형 방향으로 지속적으로 발전해 왔습니다. 이전의 일반적인 고밀도 상호 연결(HDI) 제품은 100μm/100μm 이상의 L/S(라인/스페이스 비율)를 요구했지만, 현재의 고정밀, 고밀도 기판은 50μm/50μm 이하의 L/S 비율을 요구합니다. L/S에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해짐에 따라 그래픽 형성 후 PCB 품질 저하로 직결되는 문제가 발생하고 있습니다.

패턴 형성 결함 중 주요 결함은 잔류 구리와 노광 고스트 현상입니다. 현재, 이러한 결함을 수정하는 일반적인 방법은 작업자가 광학 확대경이 장착된 수정 칼을 사용하여 직접 수정하는 것입니다. 수정 절차는 다음과 같습니다. A) 현장에서 검사 대상 인쇄 회로 기판의 이미지를 수집합니다. B) PCB 잔류 구리 결함 검출 방법을 사용하여 잔류 구리의 좌표와 면적을 검출합니다. C) 수정 칼을 사용하여 수정 가능한지 수동으로 판단합니다. D) 제공된 위치 정보를 바탕으로 현미경을 사용하여 검사 대상 잔류 구리의 정확한 위치를 찾습니다. 그런 다음, 적절한 수정 도구와 힘을 사용하여 해당 부위를 수정합니다. 이때 수정 과정에서 잔류 구리 가장자리의 다른 부분이 손상되지 않도록 주의해야 합니다. E) PCB 잔류 구리를 재검사합니다.

PCB 잔류 구리를 수동으로 제거하는 데 있어 수정 칼을 사용하는 방식의 주요 단점은 다음과 같습니다. 잔류 구리 면적이 작아야 하고, 잔류 구리 두께가 얇아야 하며, 구리 호일 아래의 수지 두께가 충분히 두꺼워야 작업자가 수정 후 새로운 불량을 발생시키지 않도록 해야 합니다. 잔류 구리를 제거하는 동안, 제거된 잔류 구리가 다른 부분으로 튀어 새로운 단락을 일으키는 것을 방지해야 합니다. 공정이 복잡하여 숙련된 작업자를 교육하기 어렵고, 매우 전문적인 기술이 필요합니다. PCB 기판이 고정밀·고밀도 시대에 접어들면서 수동 작업은 정확도와 수리 측면에서 한계가 있으며, 수리 비용이 높습니다.

층간 두께가 얇아짐에 따라 작업자의 기술 수준에 대한 요구 사항이 높아지고 있으며, PCB 그래픽이 더욱 정밀하고 고밀도로 발전함에 따라 수동 수정 방식의 신뢰성과 성공률은 점점 더 떨어지고 있습니다.

따라서, 상기 기존 기술의 단점을 해결하기 위해 이미지 검출 기반 레이저 PCB 기판 결함 보정 방법이 주류로 자리 잡았습니다. 이 방법은 PCB 잔류 구리 위치를 육안으로 검출하는 기존 방식을 바탕으로, 기존의 수동식 보정 칼 사용 대신 레이저를 이용하여 잔류 구리를 보정합니다. 이를 통해 작업자 오류로 인한 오차를 줄이고, 생산 비용을 절감하며, PCB 잔류 구리 보정의 정확도, 효율 및 성공률을 향상시킬 수 있습니다.

원칙:

레이저 PCB 구리 제거 장치는 이미지 획득 시스템을 통해 PCB 이미지를 얻고, 구리 잔류물 검출 시스템을 통해 PCB 구리 잔류물의 좌표와 면적을 검출하여, 보정할 구리 잔류물 영역을 식별하고 구분합니다. 레이저는 이 영역에 조사되어 열 효과를 이용하여 잔류 구리 결함을 제거함으로써 PCB 결함의 레이저 보정을 구현합니다.

RealLight 사의 MC 시리즈 서브나노초 마이크로 레이저는 이러한 응용 연구에 적합합니다. 좁은 펄스 폭, 높은 피크 출력, 우수한 빔 품질, 소형 크기, 안정적인 성능 및 고성능 등의 특징을 가지고 있습니다. 기존의 나노초 레이저나 피코초 레이저와 비교했을 때, PCB 기판 손상 없이 잔류 구리를 빠르고 정확하게 제거할 수 있습니다. 또한 특수한 에너지와 펄스 폭 덕분에 레이저 전사 기술과 결합하여 구리 결손 부분을 신속하게 복구할 수 있으며, PCB 단락 및 개방 회로 문제를 동시에 해결할 수 있습니다.