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PCB行业中的UV激光加工

新型激光钻孔及切割系统的使用扩大了行业生产应用范围

17/Oct/2016
对于电路板行业的激光切割或者钻孔,只需几瓦或十多瓦的UV 激光即可,无需千瓦级别的激光功率,在消费类电子产品、汽车行业或机器人制造技术中,柔性电路板的使用变得日趋重要。由于UV 激光加工系统具有柔性的加工方式,高精度的加工效果,灵活可控的加工过程,其成为了柔性电路板以及薄型 PCB 激光钻孔与切割的首选。
 
如今的激光系统配置的长寿命激光源已基本接近免维护,在生产过程中,激光等级为1级,安全无需其他保护装置。LPKF激光系统配备吸尘装置,不会造成有害物质的排放。加之直观易操作的软件控制,使得激光技术正在取代传统机械工艺,节省了特殊刀具的成本。

CO2  激光还是 UV 激光?
例如PCB分板或切割时,可以选择波长约为 10.6 µm 的 CO2 激光系统。其加工成本相对较低,提供的激光功率也可达数千瓦。但是它会在切割过程中产生大量热,从而造成在边缘的严重碳化。

图 1:CO2 激光(左)与 UV 激光(右)的切割槽比较。UV 激光产生热效应较小,其切割边沿干净、整齐。

UV 激光波长为355 nm。这种波长的激光束非常容易光学聚焦。小于20 瓦激光功率的UV 激光聚焦后光斑直径只有20 µm – 而其产生的能量密度甚至可媲美太阳表面。
UV 激光加工的优势
UV 激光尤其适用于硬板、软硬结合板、软板及其辅料的切割以及打标。那么UV激光加工究竟有哪些优点呢?

UV 激光切割系统在SMT行业的电路板分板以及PCB行业的钻微孔展现出了极大的技术优势。钻孔是激光切割的一种特殊形式 – 即用激光在基板上切割出一个个微小圆孔。

根据电路板材料厚度的不同,激光沿着所需的轮廓一次或者多次切割。材料越薄,切割的速度相对越快。如果累积的激光脉冲低于穿透材料所需的激光脉冲,只会在材料表面上出现划痕;正因为此,我们可以在材料上进行二维码或者条形码的打标,以便后续制程的信息追踪。

UV激光的脉冲能量仅在材料上作用微秒级的时间,在切口旁的几微米处,已无明显热影响,因此无需考虑其产生的热量对元件造成的损坏 。针对激光切割时产生的热量对靠近边缘元器件的影响,LPKF在网站上提供了免费下载的测试报告。
靠近边缘的线路和焊点完好无损,无毛刺。
事实上,UV 激光切割不会占据切割缝之外的电路板表面,而不需要设置额外的避让区。
 
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