近年來,隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,采用紫外激光器切割FPC覆蓋膜逐漸成為主流,生產(chǎn)規(guī)模也逐年擴(kuò)大。盡管如此,業(yè)內(nèi)在采用激光加工FPC覆蓋膜時,若激光器性能存在缺陷或工藝參數(shù)選擇不恰當(dāng),極易導(dǎo)致切割邊緣發(fā)生碳化,由于碳具有導(dǎo)電性,會使后續(xù)所制作的電子元器件發(fā)生微短路,產(chǎn)品良率不高。?
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一、什么是PI覆蓋膜
柔性線路板(Flexible?Printed?Circuit,F(xiàn)PC)覆蓋膜,主要成分為聚酰亞胺(Polyimide,PI),通常工業(yè)所使用的PI薄膜借助于粘合劑附著于紙質(zhì)基底,呈卷狀儲藏,工業(yè)界也稱之為PI覆蓋膜,聚酰亞胺是分子主鏈上含有酰亞胺環(huán)狀結(jié)構(gòu)的耐高溫聚合物,具有優(yōu)異的綜合性能,而耐熱和耐輻射性能在目前工業(yè)化生產(chǎn)的高分子材料中極為突出。高溫下具有突出的介電性能、機(jī)械性能、耐輻射性能和耐磨性能,廣泛用于航空、電子、電器等精密機(jī)械方面。自五十年代末發(fā)現(xiàn)了聚酰亞胺優(yōu)良熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能以來,人們對這類聚合物的研究一直很活躍。然而,難以加工和較高的制造成本卻嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。?
? 在FPC中,覆蓋膜的作用如下:1.保護(hù)銅箔不暴露在空氣中,避免銅箔的氧化;2.為后續(xù)的表面處理進(jìn)行覆蓋,如不需要鍍金的區(qū)域用PI覆蓋起來;3.在后續(xù)的表面貼裝工序中,阻焊作用。因此,在工業(yè)生產(chǎn)中要求對覆蓋膜相應(yīng)的位置進(jìn)行窗口切割,同時不同電子線路所要求的覆蓋膜切割窗口的尺寸和類型都不一樣。目前FPC覆蓋膜大批量生產(chǎn)所采用的工藝為傳統(tǒng)沖壓方法,該工藝存在精度低、耗費人力物力,且加工環(huán)境粉塵和噪音污染較大等問題。?
二、加工原理?
采用納秒激光作用高分子材料時,若光子能量高于材料的某些化學(xué)鍵,激光光子可以使材料的化學(xué)鍵直接斷裂,產(chǎn)生以光化學(xué)作用為主的“冷”加工過程。因此,相對于1064nm紅外激光和532nm綠激光,355nm紫外激光更加適合于PI薄膜的切割。即便如此,在光子能量高于材料的化學(xué)鍵能的同事,若激光能量密度達(dá)到材料的熱損傷閾值,其相互作用不僅為光化學(xué)過程,還存在光熱轉(zhuǎn)換過程,隨著熱量的產(chǎn)生和積累,材料溫度不斷上升。有相關(guān)研究表明,當(dāng)聚酰亞胺溫度高于600℃時,相對于C元素,N和O的比例會不斷減小,這也是皮秒紫外激光工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時,PI發(fā)生碳化的原因。
韻騰激光科技有限公司作為FPC激光加工領(lǐng)域的專業(yè)設(shè)備廠商,激光工藝一直走在行業(yè)的最前端,皮秒紫外激光工藝便是核心之一。與納秒紫外激光相比,皮秒紫外激光具有以下優(yōu)點:1. 激光脈沖寬度更窄,僅為 10-12S,這將大大減小激光加工材料時的熱擴(kuò)散距離,降低激光對材料的熱損傷;2. 因脈沖寬度變窄,激光單脈沖峰值功率成倍增加,提升了激光加工材料的能力。
機(jī)臺特點:
1、覆蓋膜產(chǎn)品可實現(xiàn)卷對卷、卷對片或片對片加工;
2、可降低切割邊緣碳化,達(dá)到無碳化加工;
3、雙臺面加工,提高加工效率;
4、高效率的軟件處理功能,人工介入少,實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。
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