Primjena lasera u proizvodnji PCB i FPC

Uvođenje 5G tehnologije pokreće veliku promjenu u materijalima i proizvodnim procesima za pametne telefone. Kako bi zadovoljile stroge zahtjeve 5G, elektroničke komponente moraju se brzo razvijati, stvarajući značajne tržišne prilike u cijelom opskrbnom lancu. Među njima, industrija tiskanih ploča (PCB) i fleksibilnih tiskanih sklopova (FPC) pojavljuju se kao glavni korisnici. Često se smatraju "krugovima života" za elektroničke uređaje, FPC-ovi doživljavaju rastuću potražnju zbog svoje velike gustoće, laganih profila, fleksibilnosti i mogućnosti 3D sklapanja. Kako bi održali korak s ovim brzim rastom tržišta, FPC tehnologije obrade kontinuirano se inoviraju.

Napredna laserska obrada postala je nezamjenjiva u proizvodnji elektronike. Poznata po visokoj učinkovitosti i mikro-preciznosti, laserska tehnologija igra ključnu ulogu u-vrhunskoj proizvodnji. Danas, koristeći naprednemikro-nano precizna laserska oprema za obraduza procese kao što su lasersko označavanje, zavarivanje, rezanje i bušenje postalo je industrijski standard, čime se dobiva značajna ekonomska vrijednost za proizvođače elektronike.

Kao temeljni elektronički spojevi, PCB-ovi su integrirani u gotovo sve elektroničke sustave, čime su zaslužili naziv "Majka elektroničkih komponenti". PCB-ovi su evoluirali od jedno-stranih do dvo-dvostranih, više-slojnih i fleksibilnih konfiguracija. Tekući trend prema većoj preciznosti, većoj gustoći, većoj pouzdanosti i nižim troškovima osigurava da PCB-i ostaju ključni u modernoj elektronici.

Za razliku od krutih PCB-a, FPC-ovi su konstruirani lijepljenjem fleksibilnih bakrenih folija na fleksibilni izolacijski osnovni sloj pomoću ljepila. Ova jedinstvena struktura daje FPC-ima nekoliko prednosti koje nedostaju krutim pločama. Što je najvažnije, FPC-ovi značajno smanjuju prostorni otisak unutar elektroničkih proizvoda, savršeno se usklađujući s težnjom industrije prema visoko-gustoći, minijaturiziranim i vrlo pouzdanim dizajnima. Kao ključne komponente i nosači međusobnog povezivanja u industriji 3C (računala, komunikacija i potrošačka elektronika), PCB-ovi i FPC-ovi postaju sve tanji, manji i gušće nabijeni komponentama, zahtijevajući neviđenu preciznost obrade-izazov za koji laserska tehnologija ima jedinstvenu opremu za rješavanje.

Kako dizajni sklopljenih ploča postaju sve manji i zamršeniji, tradicionalne metode mehaničke obrade ne uspijevaju zadovoljiti stroge tolerancije. Laserski sustavi nude ultra-fina rješenja za obradu potrebna za dizajne sljedeće-generacije.

1) Visoko{1}}precizno lasersko označavanje

Lasersko označavanje jedna je od najraširenijih primjena u industriji. Koristi lasersku-energetsku-zraku za lokalno ozračivanje podloge, isparavanje površinskog materijala ili izazivanje kemijske reakcije-promjene boje koja ostavlja trajni trag.

PCB QR kod laserski stroj za označavanje za SMT liniju

• UV prednost:Budući da većina materijala sklopova pokazuje izvrsnu apsorpciju ultraljubičastog (UV) svjetla, UV laseri mogu postići ultra{0}}precizno označavanje zamršenih uzoraka, alfanumeričkih znakova i crtičnih kodova.
• Hladna obrada:Kada djeluje na polimerima poput poliimida (PI), UV laserska zraka razbija atomske i molekularne kemijske veze putem "fotokemijske ablacije" (hladna obrada). Zbog visoko koncentrirane energije i velike brzine obrade, ova metoda izaziva minimalan toplinski utjecaj, sprječavajući oštećenje okolne podloge.
• Industrijske prednosti:Kao be-kontaktni proces, lasersko označavanje ne zahtijeva potrošni materijal, eliminira zagađenje i daje visoko{1}}kontrastne, lako sljedive oznake. Učinkovito nadilazi ograničenja tradicionalnog sitotiska, čineći PCB laserske strojeve za označavanje zlatnim standardom za kontrolu kvalitete i sljedivost u modernoj elektronici.

Osim označavanja, jedna UV stanica može preuzeti nekoliko drugih PCB zadataka - naš pregledPrimjena UV lasera u PCB materijalimapokriva izradu uzoraka, depanelizaciju, mikrovia bušenje i dubinsko{0}}kontrolirano graviranje na jednom mjestu.

2) Napredno lasersko rezanje

Lasersko rezanje donosi jasne prednosti u odnosu na mehaničko-rezanje, uključujući visoku preciznost, uske širine zareza, glatke poprečne-presjeke, velike brzine i nulti mehanički stres. Uklanja potrebu za skupim kalupima, drastično ubrzava izradu prototipova i maksimalno povećava iskoristivost materijala.

PCB strojevi za lasersko rezanje

• Kruto odvajanje PCB ploča:UV laseri se sve više koriste za rezanje i odvajanje krutih ploča sastavljenih od polimera ojačanih staklenim-vlaknima-kao što je FR4. Na primjer, laser od 15 W može precizno izrezati kvadrat od 10 mm² iz krutog PCB-a debljine 0,445 mm. Optimiziranjem širine impulsa i učestalosti ponavljanja, operateri mogu strogo kontrolirati toplinske učinke, minimizirati karbonizaciju/pougljenje i postići optimalnu ravnotežu između protoka i kvalitete rubova pri prosječnoj brzini rezanja od 7,5 mm/s.
• Rezanje FPC pokrova:Prekrivači se primjenjuju za zaštitu osjetljivih bakrenih vodiča i osiguravaju ekološku i električnu izolaciju između slojeva. Uobičajeno izrađen od poliimidnog filma od 12,5 do 25 mikrona spojenog na podlogu za odvajanje, pokrov mora biti precizno profiliran bez oštećenja papira za podlogu, što omogućuje lako skidanje. Laser od 12 W može profilirati PI film od 25 mikrona brzinom od 400 mm/s uz iznimnu kvalitetu rubova, dok laser od 15 W može povećati ovu propusnost iznad 500 mm/s.

Uspješna implementacija ovih preciznih tehnika proizvodnje uvelike ovisi o korištenju pravog hardvera, kao što je napredni strojevi za lasersko graviranje i rezanje PCB-a.

U usporedbi s tradicionalnom mehaničkom obradom i CO2 laserima, Green i UV PCB laserski strojevi za rezanje pružaju vrhunske performanse:

• Široka kompatibilnost materijala:Uz kraće valne duljine i uske širine impulsa, UV i zeleni laseri pokazuju zanemarivu zonu utjecaja topline (HAZ), sprječavajući pougljenje ili gorenje. To im omogućuje obradu gotovo svih materijala tiskanih ploča (osim određenih aluminijskih podloga).
• Obrada-bez stresa,-bez kontakta:Be-kontaktna obrada primjenjuje nulti mehanički stres na ploču, sprječavajući deformacije, mikro-pukotine ili raslojavanje. Obrađuje složene geometrije i uske krivulje besprijekorno bez trošenja alata.
• Iznimna preciznost:Integrirani s naprednim sustavima za poravnanje vida, ovi strojevi postižu razmake ispod 50 mikrona i isporučuju točnost pozicioniranja na razini mikrona-.
• Automatizirani i isplativi-tijekovi rada:Potpuno softver{0}}kontrolirane operacije lako se integriraju s automatskim mehanizmima za utovar/istovar, značajno smanjujući troškove rada i povećavajući učinkovitost proizvodnje.