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随着电子电器产品向超大规模集成化、数字化、轻量化和小批量、多样化方向发展,传统的印制电路板制作工艺方法包括光化学法和模板(或丝网)漏印法在小批量、高精度的场合,已经越来越不能满足生产要求。为解决这一难题,国内外研究人员一直不断努力开发各种柔性的直写布线技术及其装置。
本课题开发研究多通道智能微喷送粉系统,它工作于采用两束光脉冲优化互补、双波长532nm 与1064nm 间组合运转的激光熔覆装置上,研究多微细针管的数字化智能化送粉,采用“单粉双光、双粉双光、一粉一光双叠加”等光束与送粉的组合方式,从而实现细化激光熔覆直写线宽。
其中,控制系统采用PC机+专业运动控制卡的开放式数控结构,适应数控系统发展的潮流,使整个激光柔性布线系统具有很大的灵活性和可移植性。控制软件不仅具有微型CAD 以及常用运动控制功能,而且,用户可以将通用软件如AutoCAD、Protel 所绘制的图形文件直接转换为加工文件,从而大大提高了加工的效率以及扩展了系统了使用范围,使系统操作更加简单、方便。该系统还可以供其它激光精密加工与微细加工使用。
本文所研究开发了的多通道智能微喷送粉的激光熔覆装置,它是利用激光的光热作用使浆料的粘接相发生物理化学反应从而将导电粒子之间以及导电相与基板之间连接到一起。双Z 型腔的巧妙设计,使得两束光脉冲优化互补,从而不仅细化了线宽,还大大的提高了布线效率。由于采用了微细针管的智能微喷送粉机构,使得该工艺摆脱了传统掩模的束缚,所需电路图样只需在计算机中正确绘制出来即可,并可随时根据不同的用户要求进行修改,相比传统工艺,制作周期更短柔性化制造程度、分辨率更高,并且有效的防止大量金属的浪费。
因此,多通道智能微喷送粉的激光熔覆装置的研究为柔性布线技术与设备开辟了一种快速、无掩模、制造周期短、制造效率高的柔性直写导线新技术。该技术在新品研发和小批量多品种生产电路板,混合集成电路基板、多层和三维线路板的制造场合。比传统工艺方法生产成本更低,生产效率更高。此外,该技术还可以用于直写厚膜芯片、微机电系统等,具有十分广阔的发展空间和应用前景。