Technologie PCB - Utilisation du traitement laser UV dans l'industrie des PCB

Pour la découpe laser ou le perçage dans l'industrie des cartes de circuit imprimé, seulement quelques watts ou une douzaine de watts de laser UV sont nécessaires et aucune puissance laser de l'ordre du kilowatt n'est requise. L'utilisation de cartes de circuits flexibles devient de plus en plus importante dans l'électronique grand public, l'industrie automobile ou la technologie de fabrication de robots. En raison des caractéristiques de la méthode de traitement flexible, de l'effet de traitement élevé et du traitement flexible et contrôlable, le système de traitement laser UV est devenu le premier choix pour la découpe de perforation laser de cartes de circuits imprimés flexibles et de PCB minces.

Aujourd'hui, les sources laser à longue durée de vie configurées dans les systèmes laser sont essentiellement proches de l'absence de maintenance. Pendant la production, la classe laser est de classe 1 et, pour des raisons de sécurité, aucun autre dispositif de protection n'est nécessaire. Le système laser lpkf est équipé d'un dispositif de collecte de poussière qui ne provoque pas l'émission de substances nocives. Couplée à ses commandes logicielles intuitives et faciles à utiliser, la technologie laser remplace les processus mécaniques traditionnels et permet d'économiser sur les outils spécialisés.

Laser CO2 ou laser UV?

Par exemple, lorsque la carte PCB est divisée ou coupée, vous pouvez choisir un système laser CO2 avec une longueur d'onde d'environ 10,6 isla¼ M. le coût d'usinage est relativement faible et la puissance laser fournie peut atteindre plusieurs kilowatts. Mais beaucoup d'énergie thermique est produite pendant la coupe, ce qui entraîne une carbonisation sévère des bords.

La longueur d'onde du laser ultraviolet est de 355 nanomètres. Un faisceau laser de cette longueur d'onde est facilement focalisé optiquement. Le diamètre du spot après focalisation d'un laser UV d'une puissance laser inférieure à 20 Watts n'est que de 20 angströms et produit une densité d'énergie même comparable à celle de la surface du soleil.

Avantages du traitement laser UV

Le laser UV est particulièrement adapté à la découpe et au marquage de plaques rigides, de plaques flexibles rigides, de plaques flexibles et de leurs accessoires. Alors, quels sont les avantages de ce procédé laser?

Dans le domaine des sous - cartes de circuits imprimés pour l'industrie SMT et du micro - perçage pour l'industrie des circuits imprimés, les systèmes de découpe laser UV présentent de grands avantages techniques. Selon l'épaisseur du matériau de la carte, le laser coupe une ou plusieurs fois le long du contour souhaité. Plus le matériau est mince, plus la vitesse de coupe sera rapide. Si les impulsions laser accumulées sont inférieures à celles nécessaires pour pénétrer dans le matériau, seules des rayures apparaîtront à la surface du matériau; Ainsi, le matériau peut être marqué avec un Code QR ou un code à barres pour le suivi de l'information dans le processus ultérieur

L'énergie pulsée du laser UV n'agit que de l'ordre de la microseconde sur le matériau et n'a pas d'effet thermique notable à quelques microns près de l'incision, il n'est donc pas nécessaire de tenir compte des dommages causés au composant par la chaleur produite. Les lignes et les points de soudure près des bords sont intacts et sans bavures.

En outre, le logiciel Cam intégré au système laser UV lpkf peut importer directement les données exportées par Cao, éditer le chemin de découpe laser, former un profil de découpe laser, sélectionner une bibliothèque de paramètres d'usinage adaptés à différents matériaux, puis procéder directement à l'usinage laser. Ce système laser convient non seulement pour le traitement de la production de masse, mais aussi pour la production d'échantillons.

Applications de forage

Les trous traversants sur la carte sont utilisés pour connecter les lignes entre la face avant et la face arrière d'un panneau double face, ou pour connecter toute ligne inter - couches dans une carte multicouche. Pour être électriquement conducteur, une couche métallique doit être plaquée sur les parois du trou après le forage. Aujourd'hui, les méthodes mécaniques traditionnelles ne répondent plus à l'exigence d'un diamètre de perçage de plus en plus petit: alors que la vitesse de la broche est augmentée, la vitesse radiale de l'outil de perçage de précision est réduite en raison du petit diamètre, et même l'effet d'usinage souhaité n'est pas atteint. De plus, les consommables d'outillage susceptibles de s'user sont également un facteur limitatif d'un point de vue économique.

Un nouveau système de perçage laser a été développé pour le perçage de cartes de circuits flexibles. L'appareil laser lpkfmicroline 5000 est équipé d'une surface de travail de 533 mm x 610 mm et peut être utilisé pour un fonctionnement automatique bobine à bobine. Lors du forage, le laser peut d'abord découper le contour des micropores à partir du Centre du trou, ce qui est plus précis que les méthodes habituelles. Le système permet de forer des micropores d'un diamètre minimum de 20 µm sur un substrat organique ou non organique dans des conditions de rapport diamètre / profondeur élevé. Une telle précision est requise pour les cartes flexibles, les substrats IC ou les cartes HDI.

Découpe pré - imprégnée

Dans quelles circonstances le matériau préimprégné doit - il être coupé lors de la fabrication des composants électroniques? Dans les premiers temps, les matériaux préimprégnés ont été utilisés pour les cartes de circuits multicouches. Les différentes couches de circuits dans la carte multicouche sont pressées entre elles par l'action d'un préimprégné; Selon la conception du circuit, le préimprégné de certaines zones doit être préalablement coupé et ouvert, puis pressé.

Un procédé similaire s'applique aux films de recouvrement FPC. Le film de recouvrement est généralement constitué d'un Polyimide et d'une couche de colle de 25 angströms ou 12,5 angströms d'épaisseur et se déforme facilement. Les zones individuelles, telles que les Plots, n'ont pas besoin d'être recouvertes d'un film de recouvrement pour les travaux ultérieurs d'assemblage et de connexion.

Ce matériau mince est très sensible aux contraintes mécaniques et peut être facilement réalisé par usinage laser sans contact. Dans le même temps, la ventouse à vide peut bien fixer sa position et maintenir sa planéité.

Traitement de plaque souple fraîche

Dans une plaque flexible rigide, le PCB rigide et le PCB flexible sont pressés ensemble pour former une plaque multicouche. Lors du pressage, la partie supérieure du PCB flexible n'est pas pressée et collée au PCB rigide. Le capot rigide recouvrant le PCB flexible est découpé et séparé par découpe laser en profondeur, laissant la partie flexible formant une plaque flexible rigide.

Cet usinage en profondeur fixe est également adapté à l'usinage de rainures aveugles d'éléments intégrés encastrés en surface de plaques multicouches. Un laser UV coupera avec précision les fentes borgnes de la couche cible séparée de la carte multicouche. Dans cette zone, la couche cible ne peut pas former de liaison avec le matériau qui la recouvre.

Séparation efficace des PCB et des FPC

Les plaques SMT sont des découpes de cartes de circuits imprimés sur lesquelles sont assemblés divers composants électroniques. Ce processus est déjà en fin de chaîne de production. Pour le Split Board, différentes techniques peuvent être choisies: pour les PCB couramment utilisés, les procédés traditionnels de découpe, de poinçonnage et de fraisage de contour sont préférés. Pour les circuits électroniques plus complexes et les substrats minces, en particulier ceux qui sont très sensibles aux contraintes mécaniques, à la poussière et aux écarts dimensionnels, il est plus avantageux d'utiliser une découpe laser ultraviolette pour séparer les substrats. Les trois graphiques suivants évaluent ces trois approches à partir de différents facteurs.

Autres domaines d'application

En raison de la longueur d'onde courte du laser UV, il convient à la plupart du traitement des matériaux. Il peut par example être utilisé dans l'industrie électronique:

Manipulation du verre TCO / ITO sans endommager le substrat

. perçage dans des matériaux souples ou minces

. Fenestration de masques de soudage ou de films de recouvrement

Rigide - flexible / flexible Board Board substrat

. fente

. retouche de circuits imprimés assemblés ou non assemblés

Découpe de céramiques frittées

. découpe de précision LTCC

Non seulement limité à l'usinage des cartes, le système laser UV peut également effectuer la découpe, l'écriture directe et le perçage des éléments LTCC en une seule opération d'usinage.