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紫外激光“冷加工”在PCB材料上的应用

紫外激光“冷加工”在PCB材料上的应用

作者:
天弘激光
来源:
天弘激光
发布时间:
2021/04/23
【摘要】:
在消费类电子产品、汽车行业或者机器人制造技术中,柔性电路板的使用也变得越来越重要。由于紫外激光加工系统具有柔性的加工方式,高精度的加工效果以及灵活可控的加工过程,因而成为了柔性电路板以及薄型PCB切割与钻孔的最佳方式。
一、紫外激光精密冷加工在加工中的优势
紫外激光器是一种产生紫外光束的激光器;由于波长短(约分布在150~400nm之间),紫外激光更容易被大多数材料吸收,吸收的高能量紫外光将直接破坏材料的分子键,进而实现所谓的“冷加工”。此外,光束聚焦性能好,紫外激光器的聚焦光斑最小可达10μm以下,进而能够实现非常精准的加工位置。
 
在冷加工的基础上,加工产品材料会得到更好的效果,在使用冷激光加工的时候,材料影响的概率降低了百分之一。因此,紫外加工基本成为了精密冷加工的代名词,在材料加工应用上,有着其他激光源所不具备的独特优势。
 
近几年来,随着客户应用的不断拓展,功率的提升,加工效率也在不断提高,紫外激光器正在朝着更高功率、更短脉冲(皮秒、飞秒)和更高重复频率的方向发展。
 
二、紫外激光冷加工”在PCB材料上的应用
在消费类电子产品、汽车行业或者机器人制造技术中,柔性电路板的使用也变得越来越重要。由于紫外激光加工系统具有柔性的加工方式,高精度的加工效果以及灵活可控的加工过程,因而成为了柔性电路板以及薄型PCB切割与钻孔的最佳方式。
 
紫外激光加工的优势尤其适用于硬板,软板结合版、软板及其辅料的切割以及打标。
紫外激光设备切割PCB材料,主要是通过扩束镜、振镜、聚焦镜等光学器件,将激光聚焦形成一个小于20μm的光斑,通过软件控制振镜XY电机偏转,光斑在聚焦镜扫描范围内进行移动,通过控制光斑移动方式,一遍一遍在一定区域范围内扫描,一层一层剥离材料表面的材料,从而达到切断材料的目的。
 
影响紫外激光切割PCB效果的因素有哪些?
紫外激光切割PCB的效果与激光器的参数、光路器件、加工速度等条件息息相关,通常情况下如果希望紫外激光切割机的频率高、脉宽窄,单脉冲能量高,外光路器件则尽量使用高精度器件。紫外激光切割PCB通常在切割断面可能会有轻微的碳化,但不影响到其导电性能,而想要完全无碳化则需要降低切割速度来实现。
 
在SMT行业中的电路板分板以及PCB行业的微钻孔等领域,紫外激光切割会展现出极大的技术优势。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,只会在材料表面上出现划痕。因此,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。
 
飞秒皮秒激光加工系统
1、进口激光器
2、关键部件全部进口
3、速度快、效率高
4、光束质量高,加工精度高
5、性能稳定
6、高光束质量
7、热影响区和热畸变极小
8、可进行非线性加工
9、可加工材料种类多
 
皮秒激光表面消融切割原理:
高峰值功率激光束在扫描振镜的移动反射下经平场扫描物镜聚焦在脆性材料表面,扫描振镜控制激光束进行多次重复转圈运动,逐渐烧蚀材料表面,材料被高密度峰值功率激光瞬间加热迅速升高至等离子体气化温度,使得材料逐渐被激光烧蚀并以气体的形式从材料表面逸出,从而实现材料的切透分离。

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