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對(duì)于電路板行業(yè)的激光切割或者鉆孔,，只需幾瓦或十多瓦的UV激光即可,，無(wú)需千瓦級(jí)別的激光功率，在消費(fèi)類電子產(chǎn)品,、汽車行業(yè)或機(jī)器人制造技術(shù)中,，柔性電路板的使用變得日趨重要。由于UV激光加工系統(tǒng)具有柔性的加工方式,、高精度的加工效果以及靈活可控的加工過(guò)程,，因而成為了柔性電路板以及薄型PCB 激光鉆孔與切割的*。

如今,，激光系統(tǒng)配置的長(zhǎng)壽命激光源已基本接近免維護(hù),，在生產(chǎn)過(guò)程中，激光等級(jí)為1級(jí),，安全無(wú)需其他保護(hù)裝置,。LPKF激光系統(tǒng)配備吸塵裝置，不會(huì)造成有害物質(zhì)的排放,。加上其直觀易操作的軟件控制,，使得激光技術(shù)正在取代傳統(tǒng)機(jī)械工藝，節(jié)省了特殊刀具的成本,。

CO2激光還是UV 激光,？

例如PCB分板或切割時(shí)，可以選擇波長(zhǎng)約為10．6μm 的 CO2 激光系統(tǒng),。其加工成本相對(duì)較低,，提供的激光功率也可達(dá)數(shù)千瓦。但是它會(huì)在切割過(guò)程中產(chǎn)生大量熱能,，從而造成邊緣嚴(yán)重碳化,。

UV 激光波長(zhǎng)為355 nm。這種波長(zhǎng)的激光束非常容易光學(xué)聚焦,。小于20瓦激光功率的UV 激光聚焦后光斑直徑只有20μm – 而其產(chǎn)生的能量密度甚至可媲美太陽(yáng)表面,。

UV 激光加工的優(yōu)勢(shì)

UV 激光尤其適用于硬板、軟硬結(jié)合板、軟板及其輔料的切割以及打標(biāo),。那么這種激光工藝究竟有哪些優(yōu)點(diǎn)呢,？

在SMT行業(yè)的電路板分板以及PCB行業(yè)的微鉆孔等領(lǐng)域，UV 激光切割系統(tǒng)展現(xiàn)出極大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),。 根據(jù)電路板材料厚度的不同,，激光沿著所需的輪廓一次或者多次切割。材料越薄,，切割的速度越快,。如果累積的激光脈沖低于穿透材料所需的激光脈沖，只會(huì)在材料表面上出現(xiàn)劃痕,；因此,，可以在材料上進(jìn)行二維碼或者條形碼的打標(biāo)，以便后續(xù)制程的信息追蹤,。

UV激光的脈沖能量?jī)H在材料上作用微秒級(jí)的時(shí)間,，在切口旁的幾微米處，已無(wú)明顯熱影響,，因此無(wú)需考慮其產(chǎn)生的熱量對(duì)元件造成的損壞,。靠近邊緣的線路和焊點(diǎn)完好無(wú)損,，無(wú)毛刺,。

此外，LPKF UV激光系統(tǒng)集成CAM 軟件可直接導(dǎo)入從CAD中導(dǎo)出的數(shù)據(jù),，對(duì)激光切割路徑進(jìn)行編輯,，形成激光切割輪廓，選擇適用于不同材料的加工參數(shù)庫(kù),，就可以直接激光加工,。該激光系統(tǒng)既適合大批量的量產(chǎn)加工，也適用于試樣生產(chǎn),。

鉆孔應(yīng)用

電路板中的通孔用于連接雙面板的正反面間線路,，或用于連接多層板中任意層間線路。為了其導(dǎo)電,，需要在鉆孔后將孔壁鍍上金屬層,。如今采用傳統(tǒng)的機(jī)械方法已經(jīng)無(wú)法滿足鉆孔直徑越來(lái)越小的要求：盡管提高了主軸轉(zhuǎn)速，但精密鉆孔刀具的徑向速度會(huì)因直徑太小而降低,，甚至無(wú)法完成要求的加工效果,。另外，從經(jīng)濟(jì)層面考慮,，易于磨損的刀具耗材也是一個(gè)限制性因素,。

針對(duì)柔性電路板的鉆孔,，LPKF公司研發(fā)了一種新型的激光鉆孔系統(tǒng)。LPKFMicroLine 5000激光設(shè)備配有533mm x 610 mm的工作臺(tái)面,，可以卷對(duì)卷的自動(dòng)化作業(yè),。鉆孔時(shí)，激光可以先從孔的中心出發(fā)切出微孔輪廓,，這比普通方法更為精確。系統(tǒng)可以在高徑深比的情況下,，在有機(jī)或非有機(jī)的基板上鉆制最小直徑為20μm的微孔,。柔性電路板、IC基板或HDI電路板都非常需要這樣的精度,。

半固化片切割

在電子組件制造過(guò)程中,，哪些情況要求切割半固化片材料？早在初期,，半固化片材料就已經(jīng)被應(yīng)用于多層電路板中,。多層電路板中的各個(gè)電路層通過(guò)半固化片的作用被壓合在一起；根據(jù)電路設(shè)計(jì),，一些區(qū)域的半固化片需要事先切割開(kāi)窗然后被壓合,。

類似的過(guò)程也適用于FPC覆蓋膜。覆蓋膜通常由聚酰亞胺以及厚度為25μm或12．5μm的膠層構(gòu)成,，且容易變形,。單個(gè)區(qū)域（例如焊盤(pán)）無(wú)需覆蓋膜遮蓋，以便后期進(jìn)行裝配,、連接等工作,。

這種薄性材料對(duì)于機(jī)械應(yīng)力非常敏感——靠非接觸式的激光加工可以輕松完成。同時(shí),，真空吸附臺(tái)能夠很好固定其位置,，保持其平整度。

軟硬結(jié)合板加工

在軟硬結(jié)合板中,，將剛性PCB與柔性PCB壓合一起形成多層板,。壓合過(guò)程時(shí)，柔性PCB上方并沒(méi)有和剛性PCB壓合粘接在一起,，通過(guò)激光定深切割把覆蓋在柔性PCB上面的剛性蓋子切割,、分離，留下柔性部分,，形成軟硬結(jié)合板,。

這樣的定深加工同樣適用于多層板中表面嵌入集成元件的盲槽加工。UV激光會(huì)精確切割從多層電路板中分離出來(lái)的目標(biāo)層的盲槽,。在該區(qū)域內(nèi),，目標(biāo)層與其上面所覆蓋的材料不可形成連接。

PCB和FPC的高效分板

SMT后分板即切割多種電子元器件已被裝配的電路板，該工序已經(jīng)處在生產(chǎn)鏈的末端,。對(duì)于分板,，可選擇不同的技術(shù)：對(duì)于通常用的PCB，優(yōu)先考慮使用傳統(tǒng)的刀切,、沖壓和輪廓銑削等工藝,。對(duì)于較為復(fù)雜的電子線路以及薄型基板尤其是對(duì)機(jī)械應(yīng)力、粉塵和尺寸偏差非常敏感的情況,，則采用UV激光切割分板更有優(yōu)勢(shì),。以下三個(gè)圖表從不同因素對(duì)這三種方法進(jìn)行了評(píng)估。

對(duì)于完整輪廓的切割,，德國(guó)LPKF公司會(huì)根據(jù)使用的不同激光源,，建議切割材料厚度不超過(guò)1．6mm。針對(duì)某些較厚的材料,，以及價(jià)格昂貴的裝配組件,，優(yōu)先考慮安全和質(zhì)量層面，而切割時(shí)長(zhǎng)則是其次,。

切割斷點(diǎn)分板,，激光系統(tǒng)會(huì)通過(guò)一個(gè)前面所述的加工過(guò)程切斷連接點(diǎn)。這個(gè)切割過(guò)程可緊挨靠近邊緣的元器件進(jìn)行,，對(duì)于較厚的電路板來(lái)說(shuō)也是非常經(jīng)濟(jì)的,。

其他應(yīng)用領(lǐng)域

由于UV激光波長(zhǎng)較短，可適用于大多數(shù)的材料加工,。例如,，在電子工業(yè)領(lǐng)域可將其用于：

加工TCO／ITO玻璃且基底無(wú)損傷

在柔性或薄型材料上鉆孔

阻焊層或覆蓋膜開(kāi)窗

剛?cè)幔嵝噪娐钒宸职?/p>

開(kāi)槽

已裝配或未裝配電路板的返修

切割燒結(jié)陶瓷

精密切割 LTCC

PCB行業(yè)中的UV激光加工應(yīng)用

不僅限于對(duì)電路板的加工，UV激光系統(tǒng)還可在一個(gè)加工作業(yè)中同時(shí)完成LTCC組件的切割,、直寫(xiě)和鉆孔,。