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            紫外激光微加工應用實例

             因爲高功率二極管泵浦紫外激光器的迅猛開展,正逐漸替代原有的燈泵浦固體激光器和準分子激光器,在電子工業中得到越來越廣泛的運用。在全固態紫外激光微加工設備方面,國外起步較早,例如德國某公司的MicroLine紫外激光系列設備,運用全固態紫外激光進行FPC成型技能現已比較老練, 釆用紫外激光在FPC外表完成柔性度高的精細高效切開、鑽孔和開窗口等微加工,加工外表無毛刺、側壁陡直、無對位難題,備受公司喜愛,並長時間佔據國內有關職業商場。

             
            跟着國內激光運用技能以及數控機牀技能的開展,國內一些激光公司也開端研發國產的紫外激光微加工設備。總體上來說,國產紫外激光微加工設備的研發和推行起步較晚,而且首要部件依靠進口遭到許多約束,在設備性能上存在必定的距離。此外,因爲激光微加工設備相對傳統機械加工設備較爲貴重,公司更期望設備功用多元化,以簡化現有技能,進步生產功率一起節約本錢。
             
            木森科技經過多年研發的多功用紫外激光微加工設備(UV-500S)從用戶需求動身,立異性的將振鏡快速掃描加工辦法優化掃描定位,兼具切開、刻蝕和鑽孔功用,能夠一起滿意電子職業精細製造高功率、高精度和低本錢的請求。
             
            1、在FPC 上的運用
             
            FPC(Flexible Printer Circuit Board,FPCB)板具有配線密度高、重量輕、厚度薄,彎曲度高級特色,因而被廣泛的運用與手機、筆記本電腦、MP3等數碼商品上,現在在商場上電路體系中得到廣泛的運用。
             
            因爲紅外或可見光波段激光束的加工機理是將光能改變變成熱能,使得物質消融或許蒸騰,這種辦法不行防止的致使激光熱量以熱傳導和熱輻射的辦法向資料區域周圍分散,發生重熔層和熱影響區域,然後約束了微細加工邊際的質量和精度。
             
            紫外激光因爲光子能量高,在與PI等高分子聚合物資料作用時,可將光能改變爲光化學能,直接損壞部分銜接物質院子或許分子組分的化學鍵,到達去掉資料的意圖。這種將物質分離成原子的進程是一個光化學作用的“冷”進程,對加工區域周邊簡直無熱損害,能夠獲得極高的加工質量和加工尺度精度,於是UV激光在FPC及其輔材上的得以廣泛的運用。
             
            因爲FPC生產技能雜亂,所用的資料在生產進程中容易發生變形,而且不一樣的部位選用不一樣的資料,致使不一樣部位的形變程度不一樣,在切開上區域運用的切開參數數據不一致,因而對切開體系的操控辦法、資料變形的適應性及切開精度都提出了很高的請求。
             
             
             
            經過多年的研發,木森科技激光UV激光精細激光成型機(UV-500S)依據座標暗射改換機器視覺主動定位體系,成功的將夾具加工精度和裝置辦法等約束條件打破,直接經過依據每一個電路單元的mark點來對FPC板的實踐變形狀況有依據的挑選mark點來進行定位切開,有用的解決了因爲原料變形所發生的差錯,其精度均操控在±0.05mm以內。
             
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            2、高密度互連板(HDI)鑽孔
             
            跟着半導體電子商品朝着便攜式、小型化和功用多元化的方向開展,請求PCB的尺度越來越小。進步PCB板小型化水平的關鍵在於導線寬和不一樣層面線路之間微型過孔的尺度鉅細。如果線寬足夠小,在PCB板上不僅能夠預留更多的佈線空間,而且過孔越小,越合適用於高速電路。傳統機械鑽孔辦法對加工孔徑100um以下的微孔現已力不從心,在這種狀況下,激光鑽孔便變成唯一的挑選。
             
            現在在電子職業運用較多的激光鑽孔辦法是C02激光鑽孔和紫外激光鑽孔。C02激光器首要鑽直徑75至150um的微孔,但存在對位和不能穿透一些高反射率金屬(如銅等)外表的疑問。木森科技激光UV激光精細激光成型機不光能夠鑽25um以下的孔,且不存在對位疑問,能在多種資料上鑽孔、切開和焊接。HDI的重要特徵是很多微盲孔,一些高密度PCB上的微孔多達數萬個,孔徑小於50um。加工微細孔時不會出現隨同熱效應發生的分層景象,鑽孔速度快、質量好。圖爲木森科技激光設備在PI (底層爲銅)和環氧資料上鑽的微細盲孔,可見關於高分子聚合物資料,其加工熱影響十分小。關於多層FPC的盲孔加工,難點在於完全去掉孔底絕緣資料,從下孔正反圖能夠看到,運用紫外激光在多層FPC上可鑽小於50um盲孔,環氧樹脂粘結劑被完全除掉,被燒蝕區域無任何殘餘物殘留。
             
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            PI及銅層孔正面     PI及銅層孔背面
             
            3、有機掩蓋膜CVL切開
             
            CLV是一種熱成形或冷成形的有機聚合物,首要的作用與PCB的綠漆類似。其首要作用是:
             
            1)保護銅箔不暴露在空氣中,防止銅箔的氧化;
             
            2)爲後續的外表處理進行掩蓋。如不需求鍍金的區域用CVL掩蓋起來。
             
            3)在SMT中,起到阻焊作用。 
             
            CLV因爲其資料厚度在40um~100um均有散佈,所以在切開時對紫外激光切開設備的安穩性請求極高。木森科技激光UV激光精細激光成型機所選用的激光器選用經過商場廣泛驗證了的技能完成平均功率大於 12 W單脈衝能量大於250 µJ 的紫外輸出,而且在數萬小時的作業壽命週期內完成重複頻率0-500 kHz寬幅規模確保極高的脈衝對脈衝安穩性以及卓越的TEM00形式光束質量。其脈衝能量操控等特別功用,完成不一樣頻率下堅持安穩的脈衝能量和脈寬,確保了加作業用和功率到達最好狀況。在作業頻率規模高達 500 kHz 的狀況下,光束形式質量依然安穩,其安穩性在100KHz時小於2%,300KHz時小於3%。關於切開CLV膜,木森科技累計了很多的切開經驗,在操控切開小孔時,得以切開邊際碳化程度小,細微發黑,邊際碳化均在0.02mm擺佈,角落直視點傑出,邊際潤滑,無毛刺。
             
             
             
            4、PCB分板、外形切開
             
            傳統的PCB分板、外形切開是選用衝壓辦法進行切開,傳統的設備需求依據其切開圖形來製造衝壓治具。其治具開模本錢較高,且不行通用。紫外激光設備無需開模即可按CAD圖檔切開恣意外形商品,縮短生產週期,解放人力資源。
             
            木森科技激光UV激光精細激光成型機支撐斷點切開,以及雜亂外形切開,切開精度高。設備運用紫外激光,在切開FR4、FR5、CEM、陶瓷、聚酰亞胺、聚酯、以及其它電路板基板的資料時,切開邊際清洗、無毛刺。尤其在切開薄而柔軟的資料時,與傳統切開設備比較,激光顯現出了強壯的優越性,而其報價與傳統切開設備適當。
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