UV激光加工在PCB行业的应用

对于电路板行业中的激光切割或钻孔，仅需要几瓦或十瓦以上的UV激光器，并且不需要千瓦级的激光功率。在消费电子，汽车工业或机器人制造技术中，柔性电路板的用途变得越来越重要。由于紫外线激光加工系统具有灵活的加工方法，高精度的加工效果以及灵活可控的加工工艺，因此已成为柔性电路板和薄PCB的激光打孔和切割。图1：使用CO2激光（左）和UV激光（右）切割凹槽的比较。紫外线激光的热效应较小，其刀刃清洁整齐。如今，在激光系统中配置的长寿命激光源基本上接近免维护。在生产过程中，激光水平仪为1级，并且不需要其他保护装置来确保安全。 LPKF激光系统配备了集尘装置，不会引起有害物质的散发。加上其直观，易于操作的软件控制，激光技术正在取代传统的机械工艺，从而节省了专用工具的成本。 CO2激光还是UV激光？例如，在分割或切割PCB时，可以选择波长约为10.6μm的CO2激光系统。加工成本相对较低，所提供的激光功率可以达到几千瓦。但是在切割过程中会产生大量的热能，这将导致边缘严重碳化。紫外线激光波长为355nm。这种波长的激光束很容易在光学上聚焦。激光功率小于20瓦的UV激光的光斑直径只有20亩，聚焦后仅需一点点光，其产生的能量密度甚至可以与太阳表面媲美。 UV激光加工的优点UV激光特别适合在硬板，刚挠板，柔性板及其配件上进行切割和标记。那么，这种激光工艺的优势是什么？在SMT行业的电路板子板和PCB行业的微钻领域，UV激光切割系统显示出巨大的技术优势。根据电路板材料的厚度，激光会沿着所需的轮廓切割一次或多次。材料越薄，切割速度越快。如果累积的激光脉冲低于穿透材料所需的激光脉冲，则材料表面只会出现划痕，因此，可以在材料上执行二维码或条形码标记，以便在后续过程中进行信息跟踪。图2：即使靠近电路，也可以安全地分离具有多个组件的基板。 UV激光的脉冲能量仅作用于材料一微秒级，并且在切口旁边几微米处没有明显的热效应，因此无需考虑由产生的热量对组件造成的损坏。边缘附近的线和焊点完好无损。此外，LPKFUV激光系统集成的CAM软件可以直接导入从CAD导出的数据，编辑激光切割路径，形成激光切割轮廓，选择适合不同材料的加工参数库，然后直接进行激光加工。激光系统不仅适合批量生产加工，还适合样品生产。钻孔应用电路板上的通孔用于连接双面板的正面和背面之间的线，或用于连接多层板中任何层之间的线。为了导电，钻孔后需要在孔壁上镀一层金属。如今，传统的机械方法已无法满足越来越小的钻头直径的需求：尽管主轴速度有所提高，但由于直径较小，精密钻具的径向速度会降低，甚至无法达到所需的加工结果。 。另外，从经济角度来看，易于磨损的工具消耗品也是限制因素。对于柔性电路板的钻孔，LPKF开发了一种新型的激光钻孔系统。 LPKFMicroLine5000激光设备配备533mmx610mm的工作表面，可用于自动卷对卷操作。钻孔时，激光首先可以从孔的中心切出微孔轮廓，这比普通方法要多。该系统可以在高直径深比的条件下在有机或非有机基材上钻出最小直径为20μm的微孔。柔性电路板，IC基板或HDI电路板都需要这种精度。预浸料的切割在电子零件制造过程中，需要切割预浸料的情况是什么？在早期，预浸料已被应用到多层电路板上。在预浸料的作用下，将多层电路板中的各电路层压在一起，根据电路设计，需要预先切开某些区域的预浸料，然后再进行压制。图3：可以通过激光工艺在敏感覆盖层上形成的轮廓。类似的过程也适用于FPC覆盖膜。覆盖膜通常由聚酰亚胺和厚度为25μm，12.5μm的胶层组成，并且容易变形。单个区域（例如焊盘）不需要用覆盖膜覆盖，以便以后进行组装和连接工作。这种薄材料对机械应力非常敏感，可以通过非接触式激光加工轻松完成。同时，真空吸台可以很好地固定其位置并保持其平整度。刚挠板的加工在刚挠板上，将刚板和挠性PCB压在一起形成多层板。在压制过程中，不压制柔性PCB的顶部并将其粘结到刚性PCB上。切割覆盖柔性PCB的刚性盖，并通过激光深度切割将其分离，剩下柔性部件以形成刚性柔性板。这种固定深度处理也适用于嵌入多层板表面的集成组件的盲槽处理。 UV激光切割与多层电路板分开的目标层的盲槽。在该区域中，目标层无法与其上覆盖的材料形成连接。