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解決方案

pi膜切割用什么激光

來源:貝林激光2020-05-13 我要評論(0 )   

在電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高牢靠方向開展的背景下,柔性線路板(FPC)由于其可以自在彎曲、配線密度高、厚度薄等特點(diǎn),成為滿足電子產(chǎn)品小型化和挪動要求的唯一處理...

在電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高牢靠方向開展的背景下,柔性線路板(FPC)由于其可以自在彎曲、配線密度高、厚度薄等特點(diǎn),成為滿足電子產(chǎn)品小型化和挪動要求的唯一處理辦法。在FPC外表有一層樹酯薄膜,起到線路維護(hù)和阻焊等的作用,其次要成分為聚酰亞氨(Polyimide,PI),工業(yè)界又稱之為PI掩蓋膜,它是主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的一類聚合物,其中以含有酞酰亞胺構(gòu)造的聚合物最為重要。PI掩蓋膜在低溫下具有突出的介電性能、機(jī)械性能、耐輻射功能和耐磨性能,普遍用于航空、兵器、電子、電器等精密機(jī)械方面。

隨著激光技術(shù)的開展,運(yùn)用紫外激光切割FPC與PI掩蓋膜逐步取代傳統(tǒng)的模切。紫外激光切割屬于無接觸加工,無需價格昂貴的模具,生產(chǎn)成本大大降低,聚焦后的光斑可僅有十幾微米,可以滿足高精度切割和鉆孔的加工需求,這一優(yōu)勢正投合電路設(shè)計(jì)精密化的發(fā)展趨勢,是FPC、PI膜切割的理想工具。

根本加工原理:為什么選紫外、為什么選短脈寬

以后用在FPC、PI膜切割的紫外激光切割機(jī)次要為納秒級固體紫外激光器,波長普通為355nm,絕對于1064nm紅外和532nm綠光,355nm紫外有更高的單光子能量,資料吸收率更高,發(fā)生的熱影響更小,完成更高的加工精度。脈沖紫外激光切割資料分為兩種原理,一種是光化學(xué)原理,應(yīng)用激光單光子能量到達(dá)或超越資料化學(xué)鍵鍵能,打斷資料某些化學(xué)鍵來完成切割;另一種是光物理原理,當(dāng)激光單光子能量低于資料化學(xué)鍵鍵能時,依托聚焦光斑處十分高的能量密度,超越資料的氣化閾值,從而霎時氣化資料,完成資料的切割。在PI膜的化學(xué)鍵構(gòu)造中,常態(tài)下C-C鍵和C-N鍵的鍵能辨別為3.45eV 和3.17eV,而355nm紫外激光切割設(shè)備的單光子能量為3.49eV,高于常態(tài)下C-C鍵和C-N鍵的鍵能,可直接毀壞資料的化學(xué)鍵。但實(shí)踐在用紫外激光切割FPC或PI膜的使用中,上述兩種切割原理同時存在,在光物理效應(yīng)中,會有熱量的發(fā)生和積聚,資料溫度不時上升。研討標(biāo)明,當(dāng) PI 資料溫度高于600℃時,絕對于 C元素,N和O兩種元素的比例會不時減小,最終資料中次要以C元素為主,即資料發(fā)作碳化。資料吸收激光能量轉(zhuǎn)化為熱能的擴(kuò)散距離公式 L = [4Dt]^1/2,其中 D為資料熱擴(kuò)散率,t為激光脈寬。由此可知當(dāng)資料一定時,激光脈寬越大,激光發(fā)生的熱能在資料上的擴(kuò)散距離越大,也就是說對資料的熱損傷越大。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證脈寬對切割效果的影響

本實(shí)驗(yàn)所采用的PI掩蓋膜厚度為30±2μm,拉伸強(qiáng)度≥160 MPa,熱分解溫度≥500℃。比照單脈沖能量為20uJ,脈寬辨別為42ns、21ns以及11ns的切割效果。實(shí)驗(yàn)中堅(jiān)持OVERLAP分歧,切割次數(shù)2次,實(shí)驗(yàn)檢測設(shè)備為奧利巴斯BX51光學(xué)顯微鏡。

圖1為外表熱影響及粉塵比照,可以分明發(fā)現(xiàn)脈寬越長,切割道附著的粉塵以及顆粒會越多,而這些粉塵很容易附著在電路上從而惹起短路。圖2為切割后底部膠層熱影響比照,脈寬為42ns時的熱影響約為22.7μm;而脈寬為21ns以及11ns時切割后底部根本看不到膠層的熔融。經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)脈寬越短越有利于覆蓋面的加工。

高頻短脈寬納秒紫外激光器

為滿足FPC、PI膜切割行業(yè)對更少碳化和更快效率的要求,采用高頻率、窄脈寬紫外激光切割機(jī)。該款設(shè)備有如下特點(diǎn):

1.頻率更高。最高頻率可達(dá)300K,在200K時最大功率有5.8W,300K時最大功率有2.6W。

2.脈寬更窄。最小脈寬僅11ns,150K下脈寬也只要24ns,相比舊款窄了20ns。

3.光束質(zhì)量優(yōu)秀,M2<1.2,光斑圓度>90%,功能波動牢靠,同時具有突出的性價比。

4.一體化緊湊型設(shè)計(jì),將控制箱和激光頭合二為一,愈加便于設(shè)備集成。


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柔性線路板紫外激光器
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