PCB பலகை பயன்பாடுகளுக்கான YAG லேசர் வெல்டிங் இயந்திரம்

உலகளாவிய மின்னணுவியல் துறை, வெறும் உற்பத்தி வேகத்தை விட துல்லியத்திற்கே அதிக முக்கியத்துவம் அளிக்கப்படும் ஒரு காலகட்டத்திற்குள் நுழைகிறது. PCB பலகைகள் சிறியதாகவும், அடர்த்தியாகவும், வெப்பத்தால் எளிதில் பாதிப்படையக்கூடியதாகவும் மாறுவதால், பாரம்பரிய பற்றவைப்பு முறைகளின் பலவீனங்களான அதிக வெப்பமாதல், நிலையற்ற இணைப்புகள், ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் நுண் அளவிலான அசெம்பிளியில் ஏற்படும் சீரற்ற தன்மை போன்றவை வெளிப்படத் தொடங்குகின்றன. இதனால்தான் நவீன மின்னணுவியல் துறை, YAG லேசர் பற்றவைப்பு தொழில்நுட்பத்தை நோக்கி வேகமாகத் திரும்பி வருகிறது.

AYAG லேசர் வெல்டிங் இயந்திரம்இது இனி ஆய்வகங்கள் அல்லது குறைக்கடத்தித் தொழிற்சாலைகளுக்கான ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுக் கருவி மட்டுமல்ல. அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகை (PCB) பொருத்துதல், நுண்மின்னணுவியல் பழுதுபார்த்தல், உணரி பொதியிடல் மற்றும் அதிக அடர்த்தி கொண்ட மின்னணு உற்பத்தி ஆகியவற்றில் இது மிக முக்கியமான துல்லிய உற்பத்தி அமைப்புகளில் ஒன்றாக மாறி வருகிறது.

பிசிபி உற்பத்தி ஏன் மாறி வருகிறது

கடந்த பத்தாண்டுகளில் PCB தொழில் வியத்தகு முறையில் வளர்ச்சி அடைந்துள்ளது. ஸ்மார்ட்போன்கள், மின்சார வாகன பேட்டரி அமைப்புகள், அணியக்கூடிய மின்னணு சாதனங்கள், மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு வன்பொருள் ஆகிய அனைத்தும் பின்வருவனவற்றைக் கோருகின்றன:

• சிறிய PCB தளவமைப்புகள்
• அதிக கூறு அடர்த்தி
• நுண்-பிட்ச் பற்றவைப்பு
• குறைந்த வெப்ப உருமாற்றம்
• மேம்பட்ட மின் கடத்துத்திறன்
• வேகமான தானியங்கி உற்பத்தி

அருகிலுள்ள பாகங்கள் முழுவதும் வெப்பம் கட்டுப்பாடின்றிப் பரவுவதால், இந்தச் சூழ்நிலைகளில் பாரம்பரிய பற்றவைப்புத் தொழில்நுட்பங்கள் சிரமப்படுகின்றன. பல அடுக்கு அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைகளில் (PCBs), இது அடி மூலக்கூறுகளைச் சேதப்படுத்தலாம், பற்றவைப்பு இணைப்புகளைப் பலவீனப்படுத்தலாம் அல்லது மறைமுகமான நம்பகத்தன்மைக் குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தலாம். நவீன லேசர் அமைப்புகள், மிகவும் குறிப்பிட்ட இடத்தில், தொடுதல் இன்றி ஆற்றலை வழங்குவதன் மூலம் இந்தப் சிக்கலைத் தீர்க்கின்றன.

YAG லேசர் வெல்டிங் இயந்திரம் என்பது என்ன?

ஒரு YAG லேசர் பற்றவைப்பு இயந்திரம், 1064 நானோமீட்டர் அலைநீளமுள்ள லேசர் கற்றையை உருவாக்குவதற்காக Nd:YAG (நியோடைமியம் கலந்த இட்ரியம் அலுமினியம் கார்னெட்) படிகத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த லேசர் ஆற்றலானது, நுண்ணிய பற்றவைப்புப் பகுதிகளில் குவிக்கப்பட்டு, சுற்றியுள்ள PCB கட்டமைப்புகளுக்கு சேதம் விளைவிக்காமல், மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உருகுதலை உருவாக்குகிறது.

வழக்கமான சாலிடரிங் அயர்ன்கள் அல்லது வேவ் சாலிடரிங் அமைப்புகளைப் போலல்லாமல், YAG லேசர் வெல்டிங் பின்வருவனவற்றை வழங்குகிறது:

• தொடர்பற்ற செயலாக்கம்
• மிகச்சிறிய வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதிகள்
• உயர் நிலைப்படுத்தல் துல்லியம்
• நிலையான நுண்-பற்றவைப்புத் திறன்
• ஆக்சிஜனேற்றம் குறைக்கப்பட்டது
• குறைந்தபட்ச PCB சிதைவு

சிறிய மின்னணு சாதனங்களைக் கையாளும் PCB உற்பத்தியாளர்களுக்கு, இந்த நன்மைகள் விருப்பத் தேர்வாக இல்லாமல் இன்றியமையாதவையாக மாறி வருகின்றன.

PCB பலகைகளுக்கு YAG லேசர் வெல்டிங் ஏன் சிறந்தது?

1. மிகவும் துல்லியமான வெப்பக் கட்டுப்பாடு

பிசிபி அசெம்பிளியில் உள்ள மிகப்பெரிய பிரச்சனைகளில் ஒன்று வெப்பச் சேதம் ஆகும். உணர்திறன் மிக்க சிப்புகள், மின்தேக்கிகள் மற்றும் ஐசிக்கள் அதிகப்படியான வெப்பத்திற்கு உள்ளாகும் போது செயலிழக்கக்கூடும்.

YAG லேசர் வெல்டிங், ஆற்றலை ஒரு சிறிய குவியப் புள்ளியில் குவிக்கிறது. இதனால், உற்பத்தியாளர்கள் அருகிலுள்ள பாகங்களைப் பாதிக்காமல் குறிப்பிட்ட புள்ளிகளைப் பற்றவைக்க முடிகிறது. இது குறிப்பாகப் பின்வருவனவற்றிற்கு முக்கியமானது:

• SMT அசெம்பிளி
• ஃபைன்-பிட்ச் ஐசி பேக்கேஜிங்
• நெகிழ்வான PCB வெல்டிங்
• HDI PCB உற்பத்தி
• சென்சார் தொகுதி அசெம்பிளி

மின்னணுவியலில் லேசர் பற்றவைப்பு குறித்த ஆய்வுகள், குறிப்பிட்ட இடத்தில் செய்யப்படும் லேசர் வெப்பமூட்டல், அருகிலுள்ள பாகங்களின் மீதான வெப்ப அழுத்தத்தை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைக்கிறது என்பதைக் காட்டுகின்றன.

2. சிறிய மின்னணு சாதனங்களுக்கான மேம்பட்ட செயல்திறன்

மின்னணுச் சந்தை, சாதனங்களைச் சிறியதாக்குவதில் தீவிர ஆர்வம் காட்டி வருகிறது. ஒவ்வொரு ஆண்டும் சாதனங்கள் மெல்லியதாகவும், எடை குறைந்ததாகவும், மேலும் ஒருங்கிணைந்ததாகவும் மாறி வருகின்றன.

பாரம்பரிய பற்றவைப்பு முறைகள் பெரிய மின்னணு கட்டமைப்புகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டன. YAG லேசர் அமைப்புகள் நடைமுறையில் நுண்மின்னணுவியலுக்காகவே பிறந்தன.

நவீன PCB உற்பத்தியில் தற்போது பின்வருவன அடங்கும்:

• 0201 மற்றும் 01005 கூறுகள்
• நெகிழ்வான சுற்றுகள்
• பல அடுக்கு HDI பலகைகள்
• அணியக்கூடிய மின்னணு சாதனங்கள்
• மருத்துவ PCB அசெம்பிளிகள்

லேசர் பற்றவைப்பு, மிகச்சிறந்த மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் தன்மையுடன் நுண்ணிய பற்றவைப்புப் புள்ளிகளைச் சாத்தியமாக்குகிறது. சில மேம்பட்ட PCB லேசர் செயலாக்கப் பயன்பாடுகளில், அடி மூலப்பொருளைச் சேதப்படுத்தாமல் 25 μm அளவுள்ள மிகச்சிறிய கட்டமைப்பு அகலங்களை அடைய முடியும்.

அந்த அளவிலான துல்லியம், உற்பத்தியாளர்கள் என்ன உருவாக்க முடியும் என்பதை அடிப்படையாகவே மாற்றிவிடுகிறது.

3. தொடுதல் இல்லாத பற்றவைப்பு இயந்திர அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது.

பாரம்பரிய சாலிடரிங் முனைகள் PCB மேற்பரப்புகளை நேரடியாகத் தொடுகின்றன. காலப்போக்கில், இது பின்வருவனவற்றை ஏற்படுத்துகிறது:

• இயந்திர தேய்மானம்
• மேற்பரப்பு மாசுபாடு
• ஃப்ளக்ஸ் எச்சம்
• பேட் தூக்கும் அபாயங்கள்

YAG லேசர் பற்றவைப்பு முற்றிலும் தொடுதலற்றது. லேசர் கற்றையானது உடல் அழுத்தம் இன்றி ஆற்றலைக் கடத்துகிறது.

பின்வரும் போன்ற எளிதில் சேதமடையக்கூடிய மின்னணு உற்பத்தித் துறைகளில் இது மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது:

• விண்வெளி மின்னணுவியல்
• மருத்துவ உபகரணங்கள்
• வாகன ECUகள்
• ஒளியியல் தொடர்பு தொகுதிகள்
• MEMS சென்சார்கள்

தொடுதலில்லாத உற்பத்தி முறையை நோக்கிய மாற்றம் என்பது, நவீன மின்னணு உற்பத்தியின் உள்ளே மறைந்திருக்கும் புரட்சிகளில் ஒன்றாகும்.

4. தூய்மையான மற்றும் அதிக தானியங்கு உற்பத்தி

உற்பத்தி வேகத்தையும் சுற்றுச்சூழல் இணக்கத்தையும் மேம்படுத்த வேண்டும் என்ற அழுத்தத்தில் தொழிற்சாலைகள் உள்ளன.

லேசர் பற்றவைப்பு குறைக்கிறது:

• நுகர்வு பயன்பாடு
• ஃப்ளக்ஸ் சார்பு
• பிந்தைய துப்புரவு செயல்பாடுகள்
• ஆக்சிஜனேற்ற மாசுபாடு
• மறுவேலை விகிதங்கள்

அதே நேரத்தில், YAG லேசர் அமைப்புகள் ரோபோ தானியக்கம் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு மூலம் இயங்கும் ஆய்வு அமைப்புகளுடன் நன்கு ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

எதிர்கால பிசிபி தொழிற்சாலை, பழைய பற்றவைப்புப் பட்டறை போல இருக்காது. அது, உயர் தானியக்கமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் செயலாக்க ஆய்வகத்தைப் போல அமைந்திருக்கும்.

மேம்பட்ட மின்னணு உற்பத்தித் துறையில் இந்த மாற்றம் ஏற்கனவே நிகழ்ந்து வருகிறது.

YAG லேசர் வெல்டிங் இயந்திரங்களின் முக்கிய PCB பயன்பாடுகள்

மேற்பரப்பு மவுண்ட் சாதனம் (SMD) வெல்டிங்

சாலிடர் பாலங்கள் மற்றும் அதிக வெப்பமாதல் ஆகியவை பொதுவான பிரச்சனைகளாக இருக்கும் சிறிய SMD பாகங்களுக்கு லேசர் வெல்டிங் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.

நெகிழ்வான PCB வெல்டிங்

நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைகள் (PCBs) வெப்ப உருமாற்றத்திற்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடியவை. லேசர் பற்றவைப்பு, அடிதளத்தின் மீதான அழுத்தத்தைக் குறைப்பதோடு, இணைப்பின் சீரான தன்மையையும் மேம்படுத்துகிறது.

சென்சார் பிசிபி உற்பத்தி

நவீன வாகன மற்றும் தொழில்துறை சென்சார்களுக்கு மிகவும் நம்பகமான நுண் இணைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. YAG லேசர்கள் நிலையான, மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய பற்றவைப்புத் தரத்தை வழங்குகின்றன.

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள் (BMS)

மின்சார வாகன பேட்டரி அமைப்புகள், வலுவான கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்ப நம்பகத்தன்மை தேவைப்படும் மிகவும் சிக்கலான PCB கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

பிசிபி பழுதுபார்த்தல் மற்றும் சீரமைத்தல்

லேசர் பற்றவைப்பு, அருகிலுள்ள மின்சுற்றுகளைப் பாதிக்காமல், சேதமடைந்த பற்றவைப்பு இணைப்புகளை மிகவும் துல்லியமாகச் சரிசெய்ய உதவுகிறது.

இந்த ஒரு விஷயத்தில் மட்டும் YAG தொழில்நுட்பம், பல பாரம்பரிய பற்றவைப்பு முறைகளை விட இன்றும் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது.

YAG லேசர் மற்றும் பாரம்பரிய பற்றவைப்பு ஒப்பீடு

தொழில்துறைப் போக்கு தெளிவாக உள்ளது: அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் பலகைகளின் (PCB) அடர்த்தி அதிகரிக்கும்போது, ​​லேசர் அடிப்படையிலான இணைப்புத் தொழில்நுட்பங்களின் மதிப்பு மேலும் மேலும் அதிகரிக்கிறது.

மின்னணு தொழிற்சாலைகள் லேசர் வெல்டிங்கில் முதலீடு செய்வதற்கான மறைக்கப்பட்ட காரணம்

லேசர் பற்றவைப்பு பற்றிய பெரும்பாலான விவாதங்கள் துல்லியத்தின் மீதே கவனம் செலுத்துகின்றன. ஆனால், தொழிற்சாலைகள் தங்களை மேம்படுத்திக் கொள்வதற்கான ஆழமான காரணம், பொருளாதார ரீதியாகத் தப்பிப் பிழைப்பதே ஆகும்.

மின்னணு உற்பத்தியாளர்கள் இன்று நான்கு முக்கிய அழுத்தங்களை எதிர்கொள்கின்றனர்:

1. அதிகரித்து வரும் தொழிலாளர் செலவுகள்
2. சிறிய கூறு அளவுகள்
3. உயர் நம்பகத்தன்மை தரநிலைகள்
4. வேகமான தயாரிப்பு சுழற்சிகள்

பாரம்பரிய பற்றவைப்பு முறைகள் இந்த நான்கு பகுதிகளிலும் தடைகளை உருவாக்குகின்றன.

லேசர் பற்றவைப்பு, மறுவேலையைக் குறைக்கிறது, நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, தானியக்கத்தைச் சாத்தியமாக்குகிறது, மேலும் அடுத்த தலைமுறை PCB கட்டமைப்புகளையும் ஒரே நேரத்தில் ஆதரிக்கிறது.

அந்தக் கலவையைப் புறக்கணிப்பது கடினம்.

PCB உற்பத்தியில் YAG லேசர் வெல்டிங்கின் சவால்கள்

எந்தத் தொழில்நுட்பமும் குறைபாடற்றது அல்ல.

YAG லேசர் பற்றவைப்பில் இன்னும் பல வரம்புகள் உள்ளன:

• அதிக ஆரம்ப முதலீட்டுச் செலவு
• பயிற்சி பெற்ற இயக்குநர்கள் தேவை
• துல்லியமான அமைப்பு மிகவும் முக்கியமானது
• பிரதிபலிக்கும் பொருட்கள் செயல்திறனைக் குறைக்கக்கூடும்.
• நிலைத்தன்மைக்கு குளிரூட்டும் அமைப்புகள் இன்றியமையாதவை.

இருப்பினும், மின்னணு உற்பத்தி மேலும் மேம்பட்டு வருவதால், இந்தக் குறைபாடுகளை நிதி ரீதியாக நியாயப்படுத்துவது எளிதாகி வருகிறது.

தற்போது PCB செயலிழப்பினால் ஏற்படும் செலவு, துல்லியமான பற்றவைப்பு உபகரணங்களின் செலவை விட மிக அதிகமாக உள்ளது.

PCB உற்பத்தியில் லேசர் வெல்டிங்கின் எதிர்காலப் போக்குகள்

அடுத்த ஐந்து ஆண்டுகளில் பிசிபி உற்பத்தி முற்றிலும் மாற்றியமைக்கப்பட வாய்ப்புள்ளது.

பல்வேறு போக்குகள் வேகமெடுத்து வருகின்றன:

• செயற்கை நுண்ணறிவு உதவியுடன் கூடிய லேசர் பற்றவைப்பு ஆய்வு
• முழுமையாக தானியங்கி மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் அசெம்பிளி
• நெகிழ்வான மற்றும் அணியக்கூடிய PCB உற்பத்தி
• மிகவும் மெல்லிய PCB செயலாக்கம்
• ஸ்மார்ட் தொழிற்சாலை ஒருங்கிணைப்பு
• அதிவேக லேசர் பற்றவைப்பு அமைப்புகள்

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏற்கனவே லேசர் உதவியுடனான விரைவான PCB முன்மாதிரி உருவாக்கம் மற்றும் நீடித்த PCB மறுசீரமைப்பு தொழில்நுட்பங்களை ஆராய்ந்து வருகின்றனர்.

பிசிபி உற்பத்தி என்பது மாபெரும் தொழிற்சாலைகளுக்கு மட்டுமே உரியது என்ற பழைய கருத்து மறைந்து வருகிறது. லேசர் அமைப்புகள், உயர் துல்லிய உற்பத்தியை வேகமாகவும், தூய்மையாகவும், மேலும் எளிதில் அணுகக்கூடியதாகவும் ஆக்குகின்றன.

முடிவு

YAG லேசர் வெல்டிங் இயந்திரங்கள், அடுத்த தலைமுறை PCB உற்பத்தியின் முக்கிய தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாக மாறி வருகின்றன.

மின்னணு சாதனங்களின் அளவு தொடர்ந்து சுருங்கி வரும் அதே வேளையில், செயல்திறன் எதிர்பார்ப்புகள் அதிகரித்து வருவதால், பாரம்பரிய பற்றவைப்பு முறைகள் நவீன உற்பத்தித் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யப் பெரிதும் சிரமப்படுகின்றன.

YAG லேசர் வெல்டிங் வழங்குபவை:

• துல்லியம்
• குறைந்த வெப்பத் தாக்கம்
• உயர் ஆட்டோமேஷன் இணக்கத்தன்மை
• சிறந்த பற்றவைப்பு நிலைத்தன்மை
• மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸிற்கான சிறந்த செயல்திறன்

எதிர்காலத் தேவைகளுக்கு ஏற்ற உற்பத்தியில் கவனம் செலுத்தும் PCB உற்பத்தியாளர்களுக்கு, லேசர் வெல்டிங் என்பது இனி வெறும் மேம்பாடு மட்டுமல்ல. அது மிக வேகமாக ஒரு போட்டித் தேவையாக மாறி வருகிறது.