LDS工艺原理 |
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一、基本原理 如图一,激光器发出的激光通过光纤(或直接)进入激光焦点调整光学系统,然后经扫描系统反射进入聚焦系统聚焦在工作面。通过调整激光焦点调整光学系统,可实现激光焦点在Z方向上的变化(图中标注了Z方向上三个聚焦点位置),通过调整扫描系统,可实现激光焦点在X-Y平面内变化(图中未体现),这样实现激光焦点在三维空间运动,从而实现激光三维加工。 图一 工作原理 二、关键技术 LDS激光活化设备的关键技术和参数在如下3个方面: 1. 激光变焦系统的响应速度和变焦范围 速度越快则效率越高,一般来说采用45度的斜面进行往复填充测试其变焦的响应速度,目前国外设备的典型最高速度为4m/s,变焦范围也是影响加工效率的一个至关重要的参数,变焦范围越大那么可一次性活化的范围也越大,生产效率也越高,如果变焦范围无法达到工件的活化范围,那么在加工过程中就要上下移动机械工作台,这将大幅降低生产效率,目前国外设备的典型值是±12mm左右。 2. 调试对位手段 每一种新的产品在正式生产前都要进行调试和对位,对位功能的好坏将直接影响产品生产转换的周期,并且将对产品的成品率产生极大的影响,快速的对位工具与手段将是快速多样化批量生产的保证。 3. 控制软件 整个设备中最关键的部分就是控制软件,负责处理和转换原始的生产数据,软件必须要能方便的处理三维数据、自动计算符合三维曲面激光加工的三维轨迹、可与流行的三维设计软件进行数据交换、集成方便的调试和对位工具、精准的协调控制各个控制部件协调运作。
LDS工艺的应用、流程及优势介绍 LDS工艺的前景 LDS工艺过程 LDS原材料制作 LDS注塑成型 LDS激光活化 LDS金属化 LDS工艺的优势LDS工艺前景——立体电路中的应用: 立体电路是在塑胶表面沉积精密和紧密金属的技术,电子元器件可以直接焊接在塑 胶件曲面上,构成立体电路. 模塑互联器件(3D molded interconnect devices缩写为MID.或3D-MID). 采用LDS工艺制造的MID已深入到各个行业:如通讯,汽车,医疗,精密制造等等。市场需求正以每年20%以上的速度增长,前景相当乐观. LDS工艺过程 LDS原材料的制作1.什么是LDS材料: LDS材料是一种内含有机金属复合物的改性塑胶,激光照射后,使有机金属复合物释放出金属粒子。 有机金属复合物的特性:①绝缘性;②不是催化性活性剂;③抗可见光性;④可以均匀分散在塑料基体中;⑤激光照射后能释放金属粒子;⑥耐高温,耐化学性;⑦低毒;⑧无逸出,无迁移,抗提性好。 2. LDS原材料制作流程: LDS注塑成型 LDS激光活化 LDS金属化 LDS工艺的优势: 设计灵活,节省空间:三维电路载体,可供利用的空间增加;器件更小、更轻;功能更多,设计自由度更大,有可能实现创新性功能。 柔性制造:印制电路(PCB)工艺修改图案需要改菲林;修改外型需要改模具。而LDS工艺不要模具和掩模,只修改激光机CAD数据,优势明显。 环保流程:传统的塑胶表面电镀金属,抗剥离强度差,且需要酸粗化、水洗、沉积贵金属钯水等不环保流程,而LDS工艺无此流程,直接环保化学镀;相比印制电路(PCB)工艺,属于加法工艺,不要去掉铜泊,省略了蚀刻环节,无环境负担。 环境友好:制造过程无污染、无高压、无废水、无强电、无噪音、无废气。 敏捷制造:相比印制电路工艺,省略了漫长的制造菲林、模具、蚀刻等环节,制成短而灵活。 产品性价比高:省略了五金螺丝、接插件、电路板,在一些应用中实现了高密度的三维立体组装。 与现有各工艺互补兼容性强:在现有工艺流程中,增加了激光处理、化学镀环节。与塑胶业、电镀业、激光加工企业、印制电路板行业相融性好,只是增加了流程,或者更改原料和参数或药水。制成的立体电路产品也与传统印制板产品相融性好。 |
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