Charakterisierung des Laserbohrverfahrens in der Leiterplattenfertigung unter Analyse prozesstechnischer Parameter an keramikgefülltem PTFE-Basismaterial des Typs RO3003

Characterisation of laser drilling in printed circuit board production by analysis of procedural parameters at ceramic filled PTFE-basematerial of type RO3003

  • Im Rahmen dieser Masterthesis soll der Laserbohrprozess in der KSG Leiterplatten GmbH an einem ausgewählten PTFE-Basismaterial mit keramischen Füllstoffen bezüglich der ablaufenden Vorgänge untersucht und charakterisiert werden. Dazu erfolgt einerseits eine umfangreiche Darstellung des aktuellen wissenschaftlichen Standpunktes zum Thema Laserablation diverser Materialien und andererseits eine Darlegung der heutigen technischen Rahmenbedingungen. Als Gegenstand der Untersuchungen, werden Sacklochbohrungen in das gewählte Material eingebracht und analysiert. Hintergründe und Ablauf der durchgeführten Experimente werden ebenfalls genau erläutert. Unter anderem werden hierbei verschiedene zur Verfügung stehende Untersuchungsmethoden hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit zur Evaluation der Microvias erprobt. Weiterhin erfolgt eine Auswertung der Variation der Bohrparameter Pulsanzahl, Pulsdauer und Laserleistung bezüglich möglicher Zusammenhänge. Ebenso wird ein einfaches theoretisches Berechnungsmodell zur Ermittlung der benötigten Laserpulsanzahl aufgestellt und evaluiert und die Prozessfähigkeit des Laserbohrverfahrens bezogen auf den inneren Bohrdurchmesser des Sacklochs mit Hilfe statistischer Methoden bewertet. Schlussendlich werden die gewonnenen Ergebnisse interpretiert, zusammengefasst und aus den Beobachtungen hypothetische Prozessabläufe formuliert.
  • As part of this master thesis the laser drilling process in a selected PTFE-basematerial containing ceramic fillers applied at KSG Leiterplatten GmbH should be investigated and characterised regarding expiring procedures. Therefor current scientific aspects of laser ablation of various materials are outlined extensively and today's technical determining factors are presented. As object of investigation blind vias are installed in the material and analysed. Also backgrounds and execution of experiments are explained exactly. Among others diverse examination methods are proved respective applicability for evalutaion of microvias. Furthermore correlations of laser drilling parameters like number of pulses, puls duration and laser power are examined. In addition to that, a simple theoretical model of computation for number of laser pulses is constructed and validated and process capability of laser drilling method related to inner drilling diameter of blind via is analysed by statistical methods. Finally gained results and experiences are interpreted and summarised and consequent assumed course of events during laser drilling process are formulated.

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Metadaten
Author:Sabrina Lederer
Advisor:Peter HartmannGND, Thomas Weber
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Name:KSG Leiterplatten GmbH
Auerbacher Straße 3-5, 09390 Gornsdorf
Date of Publication (online):2018/02/22
Year of first Publication:2016
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2016/12/16
Tag:Basismaterial; Parameter; Rogers; Verbundwerkstoff; keramikgefüllt
Characterisation; basematerial; ceramic filled; circuit board; laser drilling
GND Keyword:Charakterisierung; Laser; Laserbohren; Gedruckte Schaltung; Dielektrikum; Polytetrafluorethylene; Teflon; Füllstoff
Page Number:209 Seiten, 163 Abb., 41 Tab., 95 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2018/02/22