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半導(dǎo)體/PCB

紫外激光器在印刷線路板(PCB)加工領(lǐng)域的新突破

星之球科技 來源:Newport理波2016-05-29 我要評論(0 )   

紫外激光器在PCB生產(chǎn)中的應(yīng)用,還包括切割較厚的PCB硬板。PCB硬板由FR4等基于玻璃纖維的多聚物組成。從分板到曲線切割都需要用到激光切割,下圖的樣品,是使用15 W的Tal...

 綜述
 
紫外波長的激光器近年來已在精密加工應(yīng)用中展現(xiàn)出其特有的優(yōu)勢——能夠干凈、準(zhǔn)確、高速地對一系列材料進行激光燒蝕,并且性價比更高。此外,更短的波長聚焦尺寸更小,便于以非接觸的方式對產(chǎn)品進行更高精度的加工。
 
在PCB生產(chǎn)領(lǐng)域,激光加工已完全取代了傳統(tǒng)的機械加工。激光加工的非接觸特性可以避免毛刺和細微裂縫的產(chǎn)生;高度聚焦的紫外激光可以僅僅作用于目標(biāo)材料很小的區(qū)域,以減少電路板上沉淀物的形成;更高的加工精度也使得同一塊板上能安排更多的電路;此外,激光加工靈活性更高,可以通過調(diào)節(jié)激光功率加工不同材料以及不同深度。
 
在剛剛落幕的2016亞洲(深圳)國際激光智能制造展期間,Spectra-Physics展出了工業(yè)級紫外激光器TalonTM。本系列文章將詳述TalonTM在PCB加工領(lǐng)域的應(yīng)用。
  
印刷線路板的激光切割
 
印刷線路板的分板是一項熱門的應(yīng)用。我們用Spectra-Physics紫外激光器對不同材質(zhì)的線路板進行了高速切割測試。例如:使用TalonTM355-12激光器進行多次縱向切割,高質(zhì)量的完成0.55毫米厚的電路板的“無碳化”切割,平均切割速度僅約12 mm/s。
 
同許多其他應(yīng)用一樣,印刷線路板的切割也需要權(quán)衡產(chǎn)出和質(zhì)量。一般情況下,追求高產(chǎn)出需要持續(xù)快速掃描,致使表面會產(chǎn)生較多的碳化;追求低碳化則需要較長的激光加工間隔時間從而冷卻加工區(qū)域,這導(dǎo)致整體加工速度下降。Talon激光器短脈沖和高重復(fù)頻率的特性可以使這兩個問題一并解決,實現(xiàn)產(chǎn)出和質(zhì)量的同時提升。
 
切割PCB硬板
 
紫外激光器在PCB生產(chǎn)中的應(yīng)用,還包括切割較厚的PCB硬板。PCB硬板由FR4等基于玻璃纖維的多聚物組成。從分板到曲線切割都需要用到激光切割,下圖的樣品,是使用15 W的Talon激光器,從一片0.445 mm厚的硬板中切下的10 mm2正方形。Talon激光器的納秒級脈沖寬度和多種重復(fù)頻率使材料的熱效應(yīng)得到控制,也降低了碳化物殘留的產(chǎn)生,由此平衡了產(chǎn)出與質(zhì)量的矛盾。下圖樣品便是以7.5 mm/sec的平均速度加工完成的。
 
切割柔性電路板的覆蓋膜
 
覆蓋膜用于保護脆弱的導(dǎo)體。它構(gòu)成了多層電路板組裝元件之間的絕緣區(qū)域,用于環(huán)境隔絕和電絕緣。覆蓋膜是由一層12.5到25微米厚的聚酰亞胺通過黏合劑附著于剝離紙上組成。覆蓋膜需要按照特定形狀切割,同時要避免傷到剝離紙。這樣,成型的覆蓋膜即可從剝離紙上較容易的揭下來。下圖展示的樣品來源于功率12 W的Talon激光器,以400 mm/sec的平均速度,對25微米厚的聚酰亞胺薄膜進行的高質(zhì)量切割。如果使用15 W的Talon激光器,500 mm/sec或更高的切割速度也可能達到。
 
產(chǎn)品介紹:TALON 355
 
Talon是紫外和綠光固態(tài)調(diào)Q激光器產(chǎn)品系列,實現(xiàn)了性能、可靠性及成本前所未有的完美結(jié)合?;赟pectra-Physics的It’s inthe BoxTM一體式設(shè)計,激光器與控制器在一個緊湊的箱體中合二為一。Talon激光器專為全天候精密微加工設(shè)計,經(jīng)驗證,在數(shù)以萬計的工作小時中,Talon激光器可輸出脈沖能量>300 µJ和平均功率>15 W的紫外光,重復(fù)頻率從0到500 kHz可調(diào),脈沖穩(wěn)定性高,高品質(zhì)的TEM00基膜光斑。

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紫外激光激光技術(shù)PCB切割
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