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62 PCB settembre 2012
▶ TECNOLOGIE - LASER
Largo al factotum
Sempre più applicazioni nell’ambito della
produzione elettronica ricorrono alla potenza e
alla precisione del laser. Dalla misura al taglio,
dalla taratura alla saldatura, la tecnologia laser
permea ormai totalmente la tecnologia nel
mondo dei pcb
di Dario Gozzi
La capacità del fascio laser di
focalizzare con estrema precisione
notevoli quantità di energia
su aree di ridotte dimensioni, ne
ha fatto lo strumento di lavoro ideale
in molte applicazioni del settore elettronico
e microelettronico.
Nei settori più tradizionali dell’elettronica
il laser è impiegato quale strumento
di misura, per lavorazione delle
lamine serigrafiche e come sorgente
termica per la saldatura. In microelettronica
trova applicazione nella marcatura
dei wafer o dei molding dei componenti,
nella riparazione di maschere
e microcircuiti, nella taratura di resistenze
a film spesso o a film sottile,
nel taglio incisione e foratura di basette
ceramiche. Nel settore di produzione
dei circuiti stampati è utilizzato per
la microforatura e la marcatura.
Dal circuito stampato
al componente
Il laser sta permeando diversi settori
dell’elettronica, in molti impieghi comuni,
ma non sempre evidenti. Nella
produzione di circuiti stampati multilayer
l’apertura di microvia mediante foratura
laser ha permesso di ridurre i co-
sti di produzione dei circuiti stampati e
di aumentarne la qualità. Abbandonata
la tecnologia del laser CO 2 , i cui effetti
collaterali compromettevano qualitativamente
il risultato finale, si è passati
all’uso di laser UV YAG, la cui lunghezza
d’onda è inferiore ai 400 micron, con
diversi vantaggi qualitativi e operativi
come ad esempio la riduzione dei diametri
dei fori passanti e dei fori ciechi.
Altro settore di impiego del laser è
Testa di foratura laser per la
produzione di stencil
la taratura dei componenti, dove per
ablazione di materiale è possibile ottenere
valori resistivi con tolleranze migliori
dello 0,1%. In questo processo il
film metallico è depositato con processo
serigrafico su substrati di allumina;
il componente resistivo è prodotto con
il valore resistivo iniziale inferiore a
quello desiderato.
Tenendo costantemente sotto controllo
il valore di resistenza del componente,
vengono tracciati col laser
uno o più tagli, così da aumentarne il
valore sino ad arrivare a quello desiderato.
La geometria del taglio più utilizzata
è quella a L perché permette il raggiungimento
graduale del valore finale
desiderato e un più stretto controllo
sulle tolleranze. Anche in questo
caso si ricorre alla sorgente Nd YAG
che rispetto a un laser CO 2 poiché offre
il vantaggio di una lunghezza di taglio
inferiore, un migliore assorbimento
da parte del film metallico e minore
da parte del substrato.
Lo stesso tipo di laser e la stessa procedura
vengono utilizzati per realizzare
capacità al tantalio in film sottile, raggiungendo
capacità di 20 pF riproducibili
con buone tolleranze.
Il laser come strumento
di controllo
Molte Pick & Place utilizzano il
centraggio dei componenti mediante
teste dove è il laser a verificare la posizione
del componente rispetto alle
condizioni di posa. Il fascio scandisce
il componente proiettandone l’ombra
sul detector che trasmette le informazioni
acquisite al computer per la loro
analisi e l’eventuale generazione del comando
di aggiustamento.