LDI工作原理:从“底片”到“数字投影”的革命

在传统PCB曝光工艺中,需要先制作物理的菲林底片,然后将底片覆盖在涂有感光材料的基板上,最后用紫外光进行曝光。这个过程步骤繁多,容易因底片磨损、对位不准、环境温湿度变化等导致良率下降。

而LDI技术彻底摒弃了菲林底片,其工作原理可以概括为 “数字直写” ,类似于一台高精度的数字投影仪,直接将电路图形“打印”到基板上。

工作原理分步解析:

数据输入 (Data Input)

将设计好的PCB图形数据(如Gerber文件)直接导入LDI设备。

激光生成 (Laser Generation)

设备内部的激光器(通常是紫外激光器)产生高能量、高稳定性的激光束。

空间光调制 (Spatial Light Modulation) - 核心步骤

激光束通过一个称为空间光调制器(SLM) 的核心部件,通常是数字微镜器件(DMD) 或 声光调制器(AOM)。

迪盛微装备的LDI通常会采用高性能的DMD。DMD由数百万个微小的镜子组成,每个镜子对应一个像素点。计算机根据图形数据控制每一面微镜的偏转角度:“开”状态将激光反射到光路中,“关”状态则将激光反射到光阱吸收。

这样,激光束就被“塑造”成了所需的电路图形。

扫描曝光 (Scanning & Exposure)

被调制后的激光图形通过高精度光学镜头组进行聚焦和缩小,最终精准地投射到涂有感光油墨(阻焊、线路油墨)的PCB基板上。

工作台或光学系统会进行精密移动,通过高速扫描的方式,逐场逐点完成整个板面的曝光。

化学反应 (Chemical Reaction)

激光能量使被照射区域的感光材料发生化学反应,改变其溶解度。后续经过显影工序,未曝光区域(或已曝光区域,取决于油墨的正负性)被冲洗掉,从而得到精确的电路图形。



简单比喻: 传统曝光就像用印章(菲林) 盖章,而LDI就像用超高精度的钢笔(激光) 直接作画。


二、LDI技术的核心优势
基于上述原理,LDI相比传统曝光技术具有压倒性优势:

极致精度与分辨率

优势:免除菲林变形、磨损、对位误差等问题。LDI可实现≤10μm的线路对位精度和15-20μm的精细线路制作,是生产HDI板、IC载板、Mini LED基板的必备技术。

迪盛微体现:其设备通常支持10μm及以下的解析能力,满足高端制造需求。

更高效率与产能

优势:省去了制作、更换、对位菲林的时间,尤其在小批量、多品种生产中优势巨大。自动化程度高,可实现连续快速生产。

迪盛微体现:设备搭载高功率激光器和高效数据处理系统,曝光速度快,产能高。

显著降低成本 (Cost Down)

优势:

直接成本:省去了菲林的制作、清洗、储存和更换费用。

间接成本:大幅降低因菲林问题导致的废品率,综合成本效益显著。

卓越的流程稳定性与良率

优势:全数字化流程,不受环境温湿度影响,无物理接触,避免了刮伤、污染等问题,产品一致性和良率极高。

绿色环保

优势:无需处理菲林显影、定影产生的化学废液,更加环保。

迪盛微(江苏)装备科技有限公司的LDI设备
迪盛微(DS LDI)是中国大陆LDI设备领域的领军企业之一,其产品充分体现了上述LDI技术的所有优势,并针对中国市场特点进行了优化:

技术领先性与可靠性:

迪盛微通常采用进口高性能紫外激光器和DMD芯片,确保光源稳定性和成像精度。其自研的光学系统和对位算法,能够保证设备长期运行的可靠性,媲美进口品牌。

精准的市场定位与高性价比:

迪盛微的设备在提供接近国际一流品牌性能的同时,具有更优的性价比和更快的本地化服务响应,帮助国内PCB企业以更合理的成本进行技术升级。

深度适配中国客户需求:

智能化与自动化:设备集成MES系统,支持自动化上下料和生产线联动,适合打造智能工厂。

强大的技术支持:提供24小时快速响应的本土化技术支持、工艺支持和维护服务,这是进口品牌难以比拟的优势。

广泛应用领域:其LDI设备广泛应用于HDI、FPC、IC载板、Mini/Micro LED、陶瓷基板、半导体封装等领域,证明了其技术的通用性和成熟度。

具体优势体现:

对位精度:可达±10μm甚至更高,满足多层板严苛的对位要求。

解析能力:可支持20/20μm乃至15/15μm的精细线路曝光。

产能:根据不同型号,每小时可处理数十到上百片面板,效率出众。

稳定性:MTBF(平均无故障时间)高,能够胜任7x24小时连续工业级生产。

迪盛微(江苏)装备科技有限公司的LDI激光直接成像曝光机,通过其数字直写的工作原理,为客户带来了高精度、高效率、高良率和低综合成本的巨大价值,是PCB产业迈向高端制造和智能化转型的关键装备,也是中国智造在高端半导体和电子装备领域实现进口替代和自主可控的杰出代表。


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