Teknik PCB - Aplikasi pemprosesan laser ultraviolet dalam industri PCB

Untuk pemotongan laser atau pengeboran dalam industri papan sirkuit, hanya beberapa watt atau lebih dari sepuluh watt laser UV diperlukan, dan tiada kuasa laser aras kilowatt diperlukan. Dalam elektronik pengguna, industri kereta atau teknologi penghasilan robot, papan sirkuit fleksibel digunakan menjadi semakin penting. Kerana sistem pemprosesan laser UV mempunyai kaedah pemprosesan fleksibel, kesan pemprosesan ketepatan tinggi dan pemprosesan fleksibel dan boleh dikawal, ia telah menjadi pilihan pertama untuk pengeboran laser dan memotong papan sirkuit fleksibel dan PCB tipis.

Hari ini, sumber laser hidup panjang yang dikonfigur dalam sistem laser pada dasarnya hampir bebas penyelamatan. Dalam proses produksi, aras laser adalah aras 1, dan tiada peranti perlindungan lain diperlukan untuk keselamatan. Sistem laser LPKF disediakan dengan peranti kumpulan debu, yang tidak akan menyebabkan emisi bahan yang berbahaya. Berpasang dengan kawalan perisian intuitif dan mudah-untuk-beroperasi, teknologi laser menggantikan proses mekanik tradisional, menyimpan kos alat istimewa.

Laser CO2 atau UV?

Contohnya, bila PCB terpisah atau memotong, and a boleh pilih sistem laser CO2 dengan panjang gelombang sekitar 10.6μm. Kost pemprosesan relatif rendah, dan kuasa laser yang diberikan boleh mencapai beberapa kilowatt. Tetapi ia akan menghasilkan banyak tenaga panas semasa proses pemotongan, yang akan menyebabkan karbonisasi berat pinggir.

Panjang gelombang laser UV adalah 355 nm. Lampu laser panjang gelombang ini sangat mudah untuk fokus secara optik. Diameter titik laser UV dengan kuasa laser kurang dari 20 watt hanya 20μm selepas fokus-dan densiti tenaga yang ia hasilkan bahkan sama dengan yang permukaan matahari.

Keuntungan pemprosesan laser UV

Laser UV khususnya sesuai untuk memotong dan menandai papan keras, papan fleks-ketat, papan fleks dan aksesori mereka. Jadi apa keuntungan proses laser ini?

Dalam bidang sub-boarding sirkuit papan dalam industri SMT dan pengeboran mikro dalam industri PCB, sistem pemotongan laser UV menunjukkan keuntungan teknikal yang besar. Bergantung pada tebal bahan papan sirkuit, laser memotong satu atau lebih kali sepanjang kontur yang diperlukan. Semakin halus bahan, semakin cepat kelajuan pemotongan. Jika denyut laser yang dikumpulkan lebih rendah daripada denyut laser yang diperlukan untuk menembus bahan, hanya goresan akan muncul pada permukaan bahan; oleh itu, bahan boleh ditanda dengan kod QR atau kod bar untuk pengesan maklumat dalam proses berikutnya

tenaga denyut laser UV hanya bertindak pada bahan untuk tahap mikrosaat, dan tiada kesan panas yang jelas pada beberapa mikrometer di sebelah potongan, jadi tidak perlu mempertimbangkan kerosakan kepada komponen disebabkan oleh panas yang dijana. Garis-garis dan kongsi tentera dekat pinggir adalah selamat dan bebas dari burrs.

Selain itu, perisian CAM integrasi sistem laser UV LPKF boleh mengimport secara langsung data yang dieksport dari CAD, sunting laluan potong laser, bentuk kontor potong laser, pilih perpustakaan parameter pemprosesan yang sesuai untuk bahan-bahan berbeza, dan kemudian secara langsung pemprosesan laser. Sistem laser tidak hanya sesuai untuk pemprosesan produksi massa, tetapi juga untuk produksi sampel.

Aplikasi pengeboran

Lubang melalui papan sirkuit digunakan untuk menyambung garis antara hadapan dan belakang papan dua sisi, atau untuk menyambung mana-mana garis antar lapisan dalam papan berbilang lapisan. Untuk menjalankan listrik, dinding lubang perlu dilapisi dengan lapisan logam selepas pengeboran. Hari ini, kaedah mekanik tradisional tidak lagi boleh memenuhi keperluan diameter pengeboran yang lebih kecil dan lebih kecil: walaupun kelajuan pengeboran meningkat, kelajuan radial alat pengeboran yang tepat akan dikurangkan kerana diameter kecil, dan walaupun keputusan pemprosesan yang diperlukan tidak dapat dicapai. Selain itu, dari sudut pandang ekonomi, barang-barang alat yang cenderung untuk memakai juga faktor pembatasan.

Untuk pengeboran papan sirkuit fleksibel, jenis baru sistem pengeboran laser telah dikembangkan. Peralatan laser LPKFMicroLine 5000 dilengkapi dengan permukaan kerja 533 mm x 610 mm, yang boleh digunakan untuk operasi roll-to-roll secara automatik. Apabila menggali, laser pertama-tama boleh memotong garis luar lubang mikro dari tengah lubang, yang lebih tepat daripada kaedah biasa. Sistem boleh menggali lubang mikro dengan diameter minimum 20μm pada substrat organik atau bukan organik dalam keadaan nisbah kedalaman-diameter tinggi. Papan sirkuit mudah, substrat IC atau papan sirkuit HDI semua memerlukan ketepatan seperti itu.

Pemotongan awal

Dalam proses penghasilan komponen elektronik, situasi apa yang memerlukan memotong bahan prepreg? Pada masa awal, bahan prepreg telah digunakan dalam papan sirkuit berbilang lapisan. Pelbagai lapisan sirkuit dalam papan sirkuit berbilang lapisan ditekan bersama-sama oleh tindakan prepreg; menurut rancangan sirkuit, prepreg di beberapa kawasan perlu dipotong dan dibuka dahulu dan kemudian ditekan.

Proses yang sama juga berlaku pada filem penyamaran FPC. Film penutup biasanya terdiri dari poliimid dan lapisan lem dengan tebal 25 μm atau 12.5 μm, dan mudah dibuat. Kawasan tunggal (seperti pad) tidak perlu ditutup oleh filem penyamaran untuk kerja pengumpulan dan sambungan kemudian.

Bahan halus ini sangat sensitif kepada tekanan mekanik-ia boleh dilakukan dengan mudah dengan proses laser yang tidak berhubungan. Pada masa yang sama, meja suction vakum boleh baik memperbaiki kedudukannya dan menjaga keseluruhannya.

Pemprosesan papan flex-ketat

Dalam papan flex ketat, PCB ketat dan PCB fleksibel ditekan bersama-sama untuk membentuk papan berbilang lapisan. Semasa proses tekan, bahagian atas PCB fleksibel tidak ditekan dan terikat ke PCB yang ketat. Penutup yang kasar menutupi PCB fleks dipotong dan dipisahkan dengan pemotong kedalaman laser, meninggalkan bahagian fleks untuk membentuk papan fleks-kasar.

Pemprosesan kedalaman tertentu seperti ini juga sesuai untuk pemprosesan tumpuan buta komponen terintegrasi terlibat di permukaan papan berbilang lapisan. Laser UV akan memotong dengan tepat penutup buta lapisan sasaran terpisah dari papan sirkuit berbilang lapisan. Dalam kawasan ini, lapisan sasaran tidak dapat membentuk sambungan dengan bahan yang dilindungi padanya.

Pemisahan efisien PCB dan FPC

SMT post-boarding adalah untuk memotong papan sirkuit di mana pelbagai komponen elektronik telah dikumpulkan. Proses ini sudah di akhir rantai produksi. Untuk pemisahan papan, teknologi yang berbeza boleh dipilih: Untuk PCB yang biasa digunakan, keutamaan diberikan kepada penggunaan proses pemotongan, stempel dan pengukuran kontor tradisional. Untuk sirkuit elektronik yang lebih kompleks dan substrat halus, terutama yang sangat sensitif kepada tekanan mekanik, debu, dan deviasi dimensi, lebih berguna menggunakan pemotongan laser UV untuk memisahkan papan. Tiga carta berikut menilai tiga kaedah ini dari faktor yang berbeza.

Kawasan aplikasi lain

Kerana panjang gelombang pendek laser UV, ia sesuai untuk kebanyakan pemprosesan bahan. Contohnya, ia boleh digunakan dalam industri elektronik:

. Memproses kaca TCO/ITO tanpa kerosakan pada substrat

Lubang gerudi dalam bahan fleksibel atau tipis

. Tetingkap topeng tentera atau filem penutup

.Rigid-flex/flexible circuit board sub-board

Sloting

. Kerja semula papan sirkuit terkumpul atau tidak terkumpul

Memotong keramik sintered

. Memotong ketepatan LTCC

Tidak terbatas pada pemprosesan papan sirkuit, sistem laser UV juga boleh menyelesaikan pemotongan, tulisan langsung dan pengeboran komponen LTCC dalam satu operasi pemprosesan.