Laserové aplikácie vo výrobe DPS a FPC

Zavedenie technológie 5G poháňa zásadný posun v materiáloch smartfónov a výrobných procesoch. Aby sa splnili prísne požiadavky 5G, elektronické komponenty sa musia rýchlo vyvíjať a vytvárať významné trhové príležitosti v rámci celého dodávateľského reťazca. Spomedzi nich sa ako primárni príjemcovia objavujú odvetvia dosiek s plošnými spojmi (PCB) a flexibilných plošných spojov (FPC). FPC, ktoré sa často považujú za „okruhy života“ pre elektronické zariadenia, zažívajú prudký nárast dopytu kvôli ich vysokej hustote, ľahkým profilom, flexibilite a schopnostiam 3D montáže. Aby sme udržali krok s týmto rýchlym rastom trhu, technológie spracovania FPC neustále inovujú.

Pokročilé laserové spracovanie sa stalo nepostrádateľným vo výrobe elektroniky. Laserová technológia, známa svojou vysokou účinnosťou a mikro-presnými schopnosťami, zohráva kľúčovú úlohu v špičkovej-výrobe. Dnes s využitím pokročilýchmikro-nano presné laserové zariadenia na spracovaniepre procesy, ako je laserové značenie, zváranie, rezanie a vŕtanie, sa stalo priemyselným štandardom, ktorý odomykal značnú ekonomickú hodnotu pre výrobcov elektroniky.

Ako základné elektronické prepojenia sú dosky plošných spojov integrované prakticky do všetkých elektronických systémov, čím si vyslúžili titul „Matka elektronických komponentov“. PCB sa vyvinuli z jednostranných-stranných na obojstranné-stranné, viacvrstvové{3}}a flexibilné konfigurácie. Pokračujúci trend smerom k vyššej presnosti, zvýšenej hustote, väčšej spoľahlivosti a nižším nákladom zaisťuje, že PCB zostávajú v modernej elektronike nevyhnutné.

Na rozdiel od pevných DPS sú FPC konštruované lepením pružných medených fólií na flexibilnú izolačnú základnú vrstvu pomocou lepidiel. Táto jedinečná štruktúra poskytuje FPC niekoľko výhod, ktoré pevným doskám chýbajú. Najpozoruhodnejšie je, že FPC výrazne znižujú priestorovú stopu vo vnútri elektronických produktov, čím sa dokonale zhodujú s trendom odvetvia smerom k miniaturizovaným a vysoko spoľahlivým dizajnom s vysokou-hustotou. Ako kľúčové komponenty a prepojovacie nosiče v odvetví 3C (počítače, komunikácia a spotrebná elektronika) sa dosky plošných spojov a FPC stávajú tenšie, menšie a hustejšie osadené komponentmi, čo si vyžaduje bezprecedentnú presnosť spracovania-, čo je výzva, na riešenie ktorej je laserová technológia jedinečne vybavená.

Keďže sa návrhy dosiek s plošnými spojmi zmenšujú a sú zložitejšie, tradičné metódy mechanického spracovania nespĺňajú prísne tolerancie. Laserové systémy ponúkajú mimoriadne-riešenia na spracovanie potrebné pre návrhy ďalšej-generácie.

1) Vysoko presné laserové značenie

Laserové značenie je jednou z najrozšírenejších aplikácií v priemysle. Využíva laserový lúč s vysokou -energiou- na lokálne ožarovanie substrátu, odparovanie povrchového materiálu alebo vyvolanie chemickej reakcie, ktorá mení farbu- a zanecháva tak trvalú stopu.

Laserový značkovací stroj s QR kódom PCB pre linku SMT

• Výhody UV žiarenia:Pretože väčšina materiálov obvodov vykazuje vynikajúcu absorpciu ultrafialového (UV) svetla, UV lasery môžu dosiahnuť mimoriadne{0}}presné označovanie zložitých vzorov, alfanumerických znakov a čiarových kódov.
• Spracovanie za studena:Pri prevádzke na polyméroch, ako je Polyimid (PI), UV laserový lúč ruší atómové a molekulárne chemické väzby prostredníctvom „fotochemickej ablácie“ (spracovanie za studena). Vďaka vysoko koncentrovanej energii a rýchlej rýchlosti spracovania táto metóda vyvoláva minimálny tepelný vplyv, čím zabraňuje poškodeniu okolitého substrátu.
• Priemyselné výhody:Keďže ide o bez{0}}kontaktný proces, laserové značenie nevyžaduje žiadny spotrebný materiál, eliminuje znečistenie a poskytuje vysoko{1}}kontrastné a ľahko vysledovateľné značky. Účinne prekonáva obmedzenia tradičnej sieťotlače, vďaka čomu sú laserové označovacie stroje PCB zlatým štandardom pre kontrolu kvality a sledovateľnosť v modernej elektronike.

Okrem označenia môže jedna UV stanica vykonávať niekoľko ďalších úloh PCB - náš prehľadAplikácie UV lasera v materiáloch PCBpokrýva vzorovanie, depanelizáciu, vŕtanie mikrovia a hĺbkové{0}}riadené gravírovanie na jednom mieste.

2) Pokročilé laserové rezanie

Laserové rezanie poskytuje oproti mechanickému{0}}vysekávaniu výrazné výhody vrátane vysokej presnosti, úzkych šírok zárezov, hladkých prierezov-, vysokých rýchlostí a nulového mechanického namáhania. Eliminuje potrebu drahých foriem, výrazne urýchľuje prototypovanie a maximalizuje využitie materiálu.

Stroje na rezanie PCB laserom

• Pevné odkrytie PCB:UV lasery sa čoraz častejšie používajú na rezanie a odstraňovanie panelov z pevných dosiek zložených z polymérov vystužených sklenenými -vláknami-, ako je FR4. Napríklad 15W laser dokáže presne vyrezať štvorec s veľkosťou 10 mm² z pevnej dosky plošných spojov s hrúbkou 0,445 mm. Optimalizáciou šírky impulzu a frekvencie opakovania môžu operátori prísne kontrolovať tepelné účinky, minimalizovať karbonizáciu/uhoľnatenie a dosiahnuť optimálnu rovnováhu medzi priepustnosťou a kvalitou hrany pri priemernej rýchlosti rezu 7,5 mm/s.
• Rezanie FPC krytu:Krycie vrstvy sa aplikujú na ochranu jemných medených vodičov a poskytujú environmentálnu a elektrickú izoláciu medzi vrstvami. Krycia vrstva, ktorá sa zvyčajne vyrába z 12,5 až 25 mikrónového polyimidového filmu naviazaného na snímateľnú podložku, musí byť presne profilovaná bez poškodenia podkladového papiera, čo umožňuje ľahké odlupovanie. 12W laser dokáže profilovať 25-mikrónový PI film rýchlosťou 400 mm/s s výnimočnou kvalitou hrán, zatiaľ čo 15W laser dokáže posunúť túto priepustnosť nad 500 mm/s.

Úspešná implementácia týchto presných výrobných techník do značnej miery závisí od použitia správneho hardvéru, napríklad pokročilého laserové gravírovacie rezacie stroje pre PCB.

V porovnaní s tradičným mechanickým spracovaním a CO2 lasermi poskytujú zelené a UV laserové rezacie stroje PCB vynikajúci výkon:

• Široká materiálová kompatibilita:S kratšími vlnovými dĺžkami a úzkymi šírkami impulzov vykazujú UV a zelené lasery zanedbateľnú zónu ovplyvnenú teplom (HAZ), ktorá zabraňuje zuhoľnateniu alebo horeniu. To im umožňuje spracovať takmer všetky materiály dosiek plošných spojov (okrem určitých hliníkových substrátov).
• Bezstresové-bezkontaktné{1}}spracovanie:Bez{0}}dotykové opracovanie nespôsobuje dosku žiadne mechanické namáhanie, čím zabraňuje deformácii, mikro-trhaniu alebo delaminácii. Bezchybne zvláda zložité geometrie a úzke krivky bez opotrebovania nástroja.
• Výnimočná presnosť:Tieto stroje sú integrované s pokročilými systémami na zarovnávanie videnia a dosahujú rezné medzery menšie ako 50 mikrónov a poskytujú presnosť polohovania na úrovni mikrónov-.
• Automatizované a nákladovo{0}efektívne pracovné postupy:Plne softvérovo-riadené operácie sa jednoducho integrujú s automatickými mechanizmami nakladania/vykladania, čím sa výrazne znižujú náklady na pracovnú silu a zvyšuje sa efektivita výroby.