인쇄회로기판 에칭 불량 수정 Laser Short Repair

인쇄회로기판, 회로결함의 레이저 수리

Laser Repair for the pattern short

 

그림.2 초극세선의 레이저 수리 전, 후 사진

 Repair Target: Conductor Line / Space Width = 10um / 10um

 

인쇄회로기판 제조공정에서 흔히 문제가 있는 에칭공정의 도전체 선과 선 사이의 합선. 

Shorts between conductor tracks caused for example by the etching process are a common problem throughout the PCB industry.

AOI 자동광학검사기에서 불량으로 판정된 인쇄회로기판은 날카로운 칼이나 바늘을 사용하여 수작업으로 수정을 한다. 200um보다 작은 공간에서의 성공적인 수리는 작업자의 숙련도, 경험, 작업일의 몸상태에 따라 달라진다. 이러한 변수는 100um폭 이하일때에는 훨씬 더 적절하고 정교하게 수행되어야 한다.

레이저 수리는 모든 형태의 보드에 대하여 손으로 하는 작업에 비하여 신뢰성 있는 수정이 되도록 개발되어야 하고, 이는 작업자의 기술숙련에 관계없이 초극세 회로도 레이저장비로서 처리 가능하여야 한다. 

Identified by AOI, they are mostly corrected by hand using a scalpel or a needle.

With spaces smaller than 200μm, these tools become too large and the success of the repair depends a lot on the experience, the skill and the condition of the operator. These factors become even more relevant with an increasing share of boards with spaces of 100μm and less. Laser Repair was asked to develop a tool for manual use that could reliably repair shorts on all types of boards and inner layers independently of the operator’s skills and form, especially on boards with ultra fine line circuitry.

기판에서 Cu를 제거하는 방법은 다이렉트 스트럭츄어링(직접묘화)과 비슷하다. 

UV 레이저는 날카로운 칼로 수작업하는것에 대비하여 기판 손상없이 Cu 배선을 깍아서 제거한다.

레이저는  수um 직경의 촛점 (바늘의 끝부분보다 훨씬 작은) 을 가지는것이 가능하다.  

Removing Copper from a substrate is an operation very similar to direct Copper structuring discussed above. UV lasers are able to ablate Copper without harming the substrate any more than a scalpel. And laser radiation can be focused in spots of a few microns in diameter (much smaller than the tip of a needle).

 

수동으로 작업할 때는, 레이저 펄스를 단일모드로 한다. 그리고, Cu의 두께에 따라 파워를 달리한다.

작업자는 현미경으로 보면서, 레이저 빔을 조이스틱으로 움직여, Short 부분의 Cu를 제거한다.  

레이저 수술칼이라 불리는 Repair장치에 의한 수정작업은 제조현장에서 시험운용으로 검증이 되었다.

As this is a manual operation, single laser pulses should be fired. Different Copper thicknesses at the shorts require different power levels. Looking through a microscope, the operator guides the laser beam to the short with a joystick and fires single pulses or a series of pulses while moving the spot.

The device, called the LaserScalpel, has run field tests and has already been launched on the market.

 

최근에는 고속 Repair하는데에 자동 연속 작업 수행을 요구하는 추세이다.

Laser Repair Tool Software가 준비되어 있으므로, AOI로 부터 VRS로 전송되는 Data를 Repair System으로 보내고, 그 좌표의 Short Defect 형상을 인식하여, AutoCad Data와 비교하여 분석한 후, Short Pattern부분의 작업 경로를 자동으로 Generating하여  수정을 한다.

수정 후 에는 작업상태를 AOI검사기능으로 다시 한번 확인한 다음 완료한다. 

Full Automatic이므로 Loader/Unloader는 기본 사양이다.

 

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