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紫外激光微加工应用【深度解析】

来源:爱游戏app官方下载    发布时间:2024-03-16 20:52:36

  传统的PCB分板、外形切割是采用冲压方式来进行切割,传统的设备应该要依据其切割图形来制作冲压治具。其治具开模成本比较高,且不可通用。紫外激光设备无需开模即可按CAD图档切割任意外形产品,缩短生产周期,解放人力资源。

  UV激光精密激光成型机支持断点分割,以及复杂外形切割,切割精度高。设备使用紫外激光,在切割FR4、FR5、CEM、陶瓷、聚酰亚胺、聚酯、以及其它电路板基板的材料时,切割边缘清洁、无毛刺。尤其在切割薄而柔软的材料时,与传统切割设备相比,激光显示出了强大的优越性,而其价格与传统切割设备相当。

  内容来自于网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!

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  由于高功率二极管泵浦紫外激光器的迅猛发展,正逐渐取代原有的灯泵浦固体激光器和准分子激光器,在电子工业中得到愈来愈普遍的应用。在全固态紫外激光微加工设施方面,国外起步较早,例如德国某公司的MicroLine紫外激光系列设备,利用全固态紫外激光进行FPC成型技术已很成熟, 釆用紫外激光在FPC表面实现柔性度高的精密高效切割、钻孔和开窗口等微加工,加工表面无毛刺、侧壁陡直、无对位难题,备受企业青睐,并长期占领国内相关行业市场。

  CLV是一种热成形或冷成形的有机聚合物,主要的作用与PCB的绿漆类似。其最大的作用是:

  CLV由于其材料厚度在40um~100um均有分布,所以在切割时对紫外激光切割设备的稳定性要求极高。

  由于FPC生产的基本工艺复杂,所用的材料在生产的全部过程中易发生变形,并且不同的部位采用不一样的材料,导致不一样的部位的形变程度不同,在切割上区域使用的切割参数数据不一致,因此对切割系统的控制方式、材料变形的适应性及切割精度都提出了很高的要求。

  随着半导体电子科技类产品朝着便携式、小型化和功能多样化的方向发展,要求PCB的尺寸越来越小。提高PCB板小型化水平的重点是导线宽和不同层面线路之间微型过孔的尺寸大小。如果线宽足够小,在PCB板上不但可以预留更多的布线空间,而且过孔越小,越适合用于高速电路。传统机械钻孔方法对加工孔径100um以下的微孔已经无能为力,在这种情况下,激光钻孔便成为唯一的选择。

  随着国内激光应用技术和数字控制机床技术的发展,国内一些激光企业也开始研制国产的紫外激光微加工设施。总体上来说,国产紫外激光微加工设施的研发和推广起步较晚,并且主要部件依赖进口受到诸多限制,在设备性能上存在一定的差距。此外,由于激光微加工设施相对传统机械加工设施较为昂贵,企业更希望设备功能多样化,以简化现有工艺,提高生产效率同时节省成本。

  紫外激光由于光子能量高,在与PI等高分子聚合物材料作用时,可将光能转变为光化学能,直接破坏部分连接物质院子或者分子组分的化学键,达到去除材料的目的。这种将物质分离成原子的过程是一个光化学作用的“冷”过程,对加工区域周边几乎无热损伤,能够得到极高的加工质量和加工尺寸精度,于是UV激光在FPC及其辅材上的得以广泛的应用。

  FPC(Flexible Printer Circuit Board,FPCB)板具有配线密度高、重量轻、厚度薄,弯曲度高等特点,因此被广泛的应用与手机、笔记本电脑、MP3等数码产品上,目前在市场上电路系统中得到普遍的应用。

  由于红外或可见光波段激光束的加工机理是将光能转变成为热能,使得物质融化或者蒸发,这样的形式不可避免的导致激光热量以热传导和热辐射的方式向材料区域周围扩散,产生重熔层和热影响区域,从而限制了微细加工边缘的质量和精度。

  目前在电子行业应用较多的激光钻孔方式是C02激光钻孔和紫外激光钻孔。C02激光器主要钻直径75至150um的微孔,但存在对位和不能穿透一些高反射率金属(如铜等)表面的问题。UV激光精密激光成型机不仅能钻25um以下的孔,且不存在对位问题,能在多种材料上钻孔、切割和焊接。HDI的重要特征是大量微盲孔,一些高密度PCB上的微孔多达数万个,孔径小于50um。加工微细孔时不可能会出现伴随热效应产生的分层现象,钻孔速度快、质量好。

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