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ESI公司Chris Ryder谈激光钻孔系统的选择

六月 13, 2019 | Barry Matties, I-Connect007
ESI公司Chris Ryder谈激光钻孔系统的选择

近期我们采访了ESI公司负责高密度互连技术(HDI)的产品管理总监Chris Ryder,我们共同探讨了选择购买新激光系统时应考虑的因素,以及ESI如何利用其在挠性和刚挠结合钻孔技术方面拥有的数十年经验去帮助指导客户做出他们的决策。还讨论了ESI最新推出的用于刚性高密度互连技术(HDI)PCB制造市场的非花岗岩基GeodeCO2激光钻孔系统。

Barry Matties: 首先,你能谈谈你在ESI的职责以及ESI能提供的产品服务吗?

Chris Ryder: 我在ESI的职责是负责开发我们的高密度互连技术(HDI)平台。ESI的UV产品在挠性和刚挠结合技术市场起着很重要的作用。几年前,我们就已经开始了刚性板制造方面的产品开发,我的工作就是支持HDI、类载板PCB和ICP等领域产品的持续开发工作。

Matties: 很显然,HDI是正在增长的领域,我们在越来越多的地方能看到HDI。我想起不久前参加的一个会议上,一位标杆性的设计师兼培训师Lee Ritchey说:“如果你现在还没有做HDI产品,那你很快就要开始做了。”

Ryder: 这是一个相当合理的说法。这也是HDI市场对我们具有如此大吸引力的原因之一。我自己是来自HDI产品制造行业,我看到市场在过去的十五年中日渐成熟,无论从商业角度看,还是从技术角度看,HDI产品在实际应用中,包括手机产品之外的应用,都表现出了强大的优势。手机是这项技术最初开始应用的地方。但HDI技术现在已经发展应用到汽车行业和工业应用市场,还成为了封装市场的基本组成要素,这真是一个非常有趣的过程。

而且你说得很对,HDI现在变得非常普遍,这点在亚洲和其他市场公司中也有很清晰的体现。这些公司开始采用并升级HDI技术,所以这个行业的基础正在迅速发展。

Matties: 当我们看高密度互连技术时,总会有很多讨论。你在这方面有很多经验,概括来说,如果引进高密度互连技术的成本相差不大的话,你会怎么做呢?

Ryder: 根本上说,你必须了解自己产品最重要的卖点是什么,是性能、尺寸还是成本呢?会有什么样的产品将会采用你的产品呢?比如,相对直接和显而易见的例子是通过HDI实现的小型化成为了智能手机应用的大赢家。而再看其他应用领域,它的优势就没那么明显。特别是当谈到PC或汽车电子产品时,有时这些产品结构里有足够的空间,可以采用那些不需如此密集的扇出布线或导通孔结构的PCB板。

但是当你看到原材料和面积的成本、以及在制板制造的利用率时,这些数字又开始发生变化。同样的,这也取决于你所拥有的整体产品范围。你的叠层中会用到多少HDI?是1-n-1还是3-n-3?而你又能从面积减少中获得多少益处?

目前主要新的驱动因素是物联网和汽车等领域。很多高频应用中,需要采用非常专业的芯片、而这类芯片需要通过HDI类型的结构来扇出走线。在某种程度上,制约来自于芯片或应用制造商。从本质上讲,你就被迫要采用高密度互连设计规则。也许这就是Lee Ritchey的“如果你现在还没有做高密度互连产品,那你很快就要开始做了。”这句话所表达的意思。

Matties: 当我们看HDI定义时,会发现定义的内容在不断变化。

Ryder: 确实如此。这是一个很有趣的动态过程。在HDI行业工作一段时间后,就发现它曾经只是激光钻孔技术的代名词。与此同时,即使在我们自己公司ESI,当我与公司管理层、客户和供应商交谈时,我们也会试图让他们了解到这个市场上的产品存在的差异。最后你必须要使用到不同的术语,如HDI,SLP,ICP或FCCSP等,才能区分这些产品各自所需要的设计规则和用到的材料。

我们在激光钻孔行业中加入许多其他需求,例如导通孔尺寸、导通孔质量、精度要求和自动化需求等,来对各种产品加以区分。关注这些术语在这些分市场是如何发展的很有趣。它能帮我们定位我们的系统被用在哪些地方,而就像任何别的事情一样,这是一个持续的动态过程。

Matties: 而且变化速度在不断加快。

Ryder:随着市场对HDI技术或激光导通孔作为互连基本结构的不断接受,这种变化的速度也在不断加快。

Matties: 如果有电路板制造商将HDI技术视为新的市场空间,他们需要做技术投资,激光钻孔就是其中之一。那你对这些需要对激光钻孔做投资的公司有什么建议呢?

Ryder:我能给出的最好建议就是要准确了解你想要的东西。我知道这听起来像是没什么用,但是你所要的东西终归要能为你赚钱。你是想追求速度、产量、多样化的材料、还是专注于某种特定的产品类型?从激光钻孔发展前景来看,我们正在努力做的一件事就是在做决策的过程中引导客户。市场上有多种不同的激光器及引导和操控光束的方法,而且也有许多不同的平台通过机械方式控制需切割和钻孔的产品,因此会有许多种选择方案可供探讨。

提前与供应商讨论选择方案将有助于优化你的回报。产量是你的主要目标吗?例如,追求产量估计不会是样品生产工厂的主要驱动力。同时,选择方案可能更多地取决于你所追求的基材多样性。一个HVM制造商很显然会追求生产产出的最大化和自动化程度的最大化。再次说明,了解你想要的东西以及什么可以让你赚到钱,这将有助于我们提供满足你需求的产品。

Matties: 现在,激光钻孔技术有多种选择方案,那他们应该考虑哪些技术因素呢?

Ryder: 了解产品的应用范围非常重要。对我们而言,这通常意味着导通孔尺寸的范围及与导通孔尺寸有关的厚径比。计划加工的材料类型也非常重要。这些高频材料是标准FR-4还是ABF材料,有铜箔吗?如果有铜箔,是12微米还是2微米的铜?是mSAP工艺还是减法PCB板工艺?会对铜或玻璃产生影响吗?什么样的光斑尺寸能实现你需要的导通孔尺寸?我想说的是,这些可能就是主要的产品技术差异及做决策时需要考虑的关键点,因为最终,所有这些信息会告诉我们哪种激光系统最适合你的需求。

Matties: 我听说需要权衡很多考虑因素和变量,毕竟这不是一笔小额投资。

Ryder: 这绝不是一笔小额投资,而且是一个很重要的投资。

Matties: 你说的对,所以你要第一次就把事情做对。

Ryder:那当然。

Matties: 能和我们谈谈ESI的新技术吗?

Ryder: 我们近期推出了新品Geode。Geode系统是用于刚性HDI、SLP和FCCSP市场的CO2导通孔钻孔系统。目前,随着新材料的涌入及其在市场的广泛应用,CO2钻孔市场领域面临着很大的

挑战。正如我们之前所讨论的,那些进入市场并首次涉足HDI技术的公司实际上正在被OEM制造商对导通孔结构、数量和尺寸的需求推动着。而我们则致力于设计出一个能够满足市场广泛需求的系统,这样每个客户都无需过度配置他们所需要的系统。

我们利用ESI在挠性和刚挠结合市场所拥有的数十年钻孔技术经验开发了这个特有的系统。这些经验让我们能够非常详细地了解我们在光学、光束转向和激光功率控制等方面要做出何种选择。我们已经把通过客户积累到的大量经验添加到了这个CO2导通孔钻孔系统中,而这对于整个行业来说都是独一无二的。我们为这个系统做的很多工作都已超出了目前同行竞争想要达成的目标。借助这个系统,我们努力与客户的发展路径相匹配,为他们提供一个可以在未来几年内都能使用的系统,也希望他们能够在更长时间内通过我们的系统收获更多回报。

Matties:昨天我看过这个系统,它看起来真的很棒。

Ryder: 谢谢你。

Matties: 它的设计很漂亮。从它旁边经过时都会忍不住说:“哇,那真是一件漂亮的设备”。对于设备,很少会有人这么说。它的正面是个全视窗,角度和颜色看起来都很棒,不过外观是目前为止所有决定因素中最不重要的一个。你们还能够使用非花岗岩基平台完成生产,而这大大减轻了设备本身的重量。

Ryder: 非常正确。

Matties:你们是如何做到不采用花岗岩却能提供更高精度呢?

Ryder: 首先,感谢你对这个设备设计的赞美。我很希望自己能担当得起这所有的溢美之词,不过很显然,这是我们的客户。还有我们出色的工程师共同努力的杰作。如同这个系统精巧的外观一样,很多地方都是为了易于使用而设计的,打开设备舱体时能感觉到里面空间很宽松,这都是为了便于维护和清洁,减少制造停机时间等。

再次说明,它的确是我们的客户和我们公司自己的工程师努力合作的结果。部分改进的地方是这个系统的占地面积和尺寸,包括设备的重量。当激光导通孔钻孔系统被使用到现有平台上时,花岗岩基CO2导通孔钻孔系统,有一部分内容是从机械钻孔时代流传下来的。这倒不是说有些东西完全没有必要;当你要以一定速度移动基座时,机器需要很强的稳定性,因此,认为花岗岩基的平台不重要是完全没有道理的。但是我们已经找到了这个问题的解决方法。

当我们与世界各地的客户交谈时,我们看到业界想要在有限的占地面积上去努力增加产能,还看到想要在工厂架设设备的困难,以及在厂房第二层,第三层或第四层放置6吨、7吨设备时所面临的制约。几十年来,ESI一直在生产非花岗岩基的导通孔钻孔系统。现在的问题是,“为什么ESI的系统应该与别的CO2导通孔钻孔系统有着本质的差别?”所以,我们回去做了工程方面的作业,搞明白了我们该如何做。

关于我们如何向客户展示产品的问题,的确有他们自己前来观看的可能,有些东西是可以为他们工作所用的,而我们最终也必须向他们证明这一点。这就是为什么我们来到HKPCA参展的原因。我们需要与现有和未来的客户群建立联系。我们会通过样品演示向他们展示这个系统、让他们了解这个系统的工作原理。我们是一家以工程为主的公司,拥有大量能支撑我们所做一切的数据。ESI给这类制造带来了丰厚的数据遗产,我认为这可能是目前唯一最重要的证据。

Matties: 昨天我在参观中注意到另一件事,是关于提高回收周期问题的。你们有提到30%的收益。请问这是指时间上还是总成本上呢?

Ryder: 我们正在考虑同时减少两者,因此我们的假设前提是通过缩短周期时间来节省客户资金使用。通过这个系统以及我们已实现的配置方式,我们发现钻孔周期时间显著缩短。钻孔时间更短,我们在某些情况下还会做得非常独特。这次我就不详细介绍如何做到这一点了,而想谈谈ESI是一个经验丰富的能通过光学器件提供光学和激光功率传递的制造商和领导者。我们已经把在UV系统平台上收获的很多经验应用到了CO2系统中,这也使ESI具备了非常独特的控制CO2脉冲的能力。

最后,我们都会用同样的方法来处理。你有这个脉冲,有些更长,有些更短。而ESI所拥有的光学技能,则可以完全利用整个脉冲的能量。无需赘言,对客户来说,给他们带来的好处就是可以提高产量、增加灵活性和功率管理能力。我们要帮助客户获得工件表面所需要的能量,而不仅仅是他所拥有的能量。

Matties: 这很棒,Chris,你还有什么想要补充的内容吗?

Ryder: 我们对这个平台感到非常兴奋,这是大家共同努力的结果。感谢我们的客户愿意为我们提供帮助、和我们合作,让我们能开发出一个能更好地帮助改进他们制造的系统。我们很高兴有机会展示它。

Matties: 非常感谢你能接受我的采访。

Ryder:谢谢你

标签:
#展览与会议  #新技术  #ESI  #激光钻孔  #生产设备 

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