적용분야

Flexible Circuit Materials

Laser-Processing / Electronics / Flexible Circuit Materials

Laser Processing of DuPont™ Pyralux AC®

Introduction

DuPont™ Pyralux AC®는 연성 회로 제조를 포함한 다양한 전자 응용 분야에 사용되는 모든 폴리이미드 단면 구리 피복 라미네이트 소재로 다양한 두께와 등급의 구리로 제공됩니다. 레이저 호환성 테스트를 위해 선택한 Pylalux 제품 코드는 35㎛ 두께의 전착 구리 레이어와 25㎛ 두께의 폴리이미드 레이어로 구성된 AC352500EY입니다. 아래 그림 4에서 테스트에 사용된 Pyralux 소재의 레이어 구성을 확인할 수 있습니다.

Pyralux AC 소재는 주료 Pyralux AC 레이어를 적층하여 만든 다층 연성 회로의 제조에 사용됩니다. 먼저 광화학 에칭 공정을 사용하여 폴리이미드 기판에서 구리를 선택적으로 제거하여 회로 패턴을 형성합니다. 그 후 Pyralux AC의 각 층에 있는 회로를 연결하기 위해 작은 비아를 형성해야합니다. 레이어는 적층 공정을 거치고 마지막으로 다층 시트에서 연성 회로의 외부 모양이 커팅됩니다.

레이저 가공은 구리에서 폴리이미드를 제거하여 Pyralux AC로 만든 다층 연성 회로의 레이어 간에 회로를 함께 연결하는데 필요한 작은 비아를 만드는 방법을 제공합니다. 또한 툴링 없이 Pyralux AC로 만든 다층 연성 회로의 외부 모양을 커팅하고 전통적인 기계를 사용하는 방법으로는 어려울 수 있는 작은 미세 형상을 생성합니다. Universal Laser Systems를 사용하여 비접촉 방식의 레이저 가공 작업 중에 소재 변형이 발생하지 않기 때문에 이러한 유형의 소재를 높은 수준의 정확도와 함께 일관되고 반복적으로 간단히 실행할 수 있습니다.

Laser Processing Notes

DuPont™ Pyralux AC® 소재는 레이저 가공 호환성 평가와 각 프로세스에 가장 적합한 레이저 출력 및 파장 구성을 결정하기 위한 테스트에 사용되었습니다.

구리 레이어의 레이저 커팅은 9.3㎛과 10.6㎛ 파장에서 반사되어 흡수되지 않기 때문에 이 소재가 가장 효율적으로 흡수할 수 있는 1.06㎛ 파장의 레이저를 사용하였습니다. 폴리이미드 레이어의 경우 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 파장을 사용하여 레이저 커팅 작업을 실행하였습니다. Universal의 MultiWave Hybrid 기술을 활용하면, 두 가지 레이저 파장이 동축 빔으로 결합하여 열 영향을 최소화하고 깨끗한 커팅 가장자리를 생성합니다. (그림 5 참조) 레이저 커팅 작업 공정에서 소량의 잔류물이 생성되지만 이소프로필 알콜과 같은 연성 용매로 잔류물을 쉽게 제거할 수 있습니다.

구리 레이어 표면에서 폴리이미드를 제거하기 위해 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 파장의 레이어를 사용합니다. 이 때, 1.06㎛ 파장은 폴리이미드 레이어에 쉽게 흡수되지 않기 때문에 사용하지 않습니다. Universal의 MultiWave Hybrid 기술은 선택적 레이저 제거 공정에 통합하여 구리 표면을 에칭하여 더 매끄럽고 깨끗한 표면을 만들어 후 처리 공정을 줄일 수 있습니다. 그렇지 않으면 선택적 제거 작업 후, 이소프로필 알콜 및 마모 용제를 사용하여 추가 클리닝 작업이 필요합니다. 1.06㎛ 파장의 레이저 에너지는 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 레이저 에너지와 결합하여 선택적 제거와 클리닝 작업을 동시에 수행합니다. 아래 그림 6에서 폴리이미드가 제거된 구리 레이어의 300배 확대 이미지를 확인할 수 있습니다. 이 공정에서 소량의 잔류물이 생성되지만 이소프로필 알콜고 같은 연성 용매로 쉽게 제거할 수 있습니다.

레이저 커팅 후 가장자리를 추가로 검사한 결과 폴리이미드와 구리 라미네이트는 MultiWave Hybrid 기술을 사용하여 가공 경로를 따라 깨끗하고 매끄럽게 분리된 것으로 나타났습니다. 그림 7은 위의 그림 5의 확대 이미지에 나타난 것과 같은 가장자리의 3D 렌더링 현미경 이미지를 보여줍니다. 폴리이미드가 제거된 후 구리 레이어가 노출된 영역을 확인하여 폴리이미드가 남아 있지 않은 깨끗하고 매끄러운 표면을 확인할 수 있습니다. 그림 8은 그림 6의 확대 이미지에 나타난 것과 같은 폴리이미드 레이어의 선택적 제거 이후의 부분을 3D 렌더링 이미지를 보여줍니다.

Processing Example

정밀한 형상과 복잡한 디테일이 필요한 DuPont™ Pyralux AC® 소재의 응용 분야는 Universal Laser Systems의 기술로 고품질의 결과물을 생성할 수 있습니다.

Conclusion

DuPont Pyralux AC는 레이저 가공에 적합한 소재로 가장 효율적인 가공 구성 요소를 결정하기 위해 광범위한 테스트를 진행하였습니다. 이 테스트를 통해 구리 레이어를 노출시키기 위하여 폴리이미드 레이어의 레이저 커팅 및 선택적 제거 가공이 가능한 것으로 확인되었습니다. 구리 레이어는 1.06㎛ 레이저 파장을 효율적으로 흡수하고, 폴리이미드 레이어는 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 레이저 파장을 효율적으로 흡수합니다. Universal의 MultiWave Hybrid 기술은 최상의 결과를 위한 시스템 구성으로 50 Watts 1.06㎛ 레이저 파장과 75 Watts 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 레이저 파장을 결합하여 고품질 마이크로 가공이 가능합니다.

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