2020华南激光展：解锁PCB加工解决方案

时间: 2024-07-24 15:31:09 |   作者: 提升设备

　　及加工应用技术展览会将于11月3－5日在深圳国际会展中心（宝安新馆）举行，展会在覆盖电子人机一体化智能系统全产业链核心资源的前提下，立足于 聚焦5G与新基建、驱动新需求、引发新场景 的主旨，将发掘激光在 PCB、锂电、消费电子、微电子、医疗 等领域的应用，旨在带给观众更新、更精致的激光应用交流平台。

　　本期镭Sir将带您提前了解在华南激光展中，可将激光加工技术应用到PCB电路板加工中的展商及展品，以及他们所推荐的适用于做PCB电路板加工展品。来看华南激光展之前，这些神仙企业你可一定不可以错过。

　　PCB板（ Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件、电子元器件支撑体及电气连接载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

　　几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通信电子设备、军用武器系统，只要有集成电路的电子元件系统，为了使各个元件之间电气互连，都要用到PCB板。在生产PCB板的过程中，为了更好的提高效率和良品率，加工商都是先大面积生产整块的板件，接而在使用的过程中再将其切割成小块成品，而其中具体且重要的加工方式之一便是激光加工。

　　近十几年来，PCB电路板慢慢的变多地被应用在手机等消费电子、汽车电子领域，切割边缘无粉尘、无毛刺、无变形、不影响边缘元器件等标准已成为PCB电路板加工的基础要求。传统的加工模式往往会在不同程度上影响到PCB电路板的性能，或在加工中产生应力、粉尘等有害微小颗粒或是引发静电而影响到电路板性能。相比之下，激光切割、激光打标等工艺因其非接触式加工方式，加工缝隙小，同时不产生有害微小颗粒和静电，因而其在PCB板的众多加工模式中脱颖而出，也慢慢变得受到各大PCB厂商的青睐。

　　公司介绍美国相干企业成立于1966年，是全球知名的激光器和激光技术的供应商，服务于科研、商业和工业领域。相干公司横跨全球，总部在加州－硅谷的中心城市，为科研，生命科学，微电子和材料处理等领域提供独一无二的产品组合和服务。

　　随着智能手机等3C电子设备持续超轻薄化、小型化方向发展，为实现更少空间、更快速度、更高性能的目标，电子科技类产品对PCB的高密度化需求更为突出，对PCB的“轻、薄、短、小”要求逐步的提升。为实现这一目标，多层板逐渐占据市场主导地位，并且PCB板的电路布置需要更加靠近电路板边缘的位置。这两个要求都对PCB切割提出了挑战，如何在保证产能、不增加成本的前提下，提高切割的边缘质量、减少热影响区、减小切口宽度，成为PCB工艺流程中的技术挑战。

　　采用传统激光器切割厚板时，一般都需要预留一个V槽，避免在切割过程中造成光路中断而降低激光器功率，影响切割效率。使用Coherent相干公司AVIA LX激光器切割时，可以充分的利用高达400μJ的脉冲能量沿同一条线反复划线，无需V槽，因此切割速度更快，切口宽度明显减小。

　　使用竞争对手的紫外固体激光器（左图）和采用 Coherent 相干公司 AVIA LX激光器（右图）切割 1．6 mm 厚多层 PCB（含玻璃纤维层） 横截面，后者沟槽通道更窄、HAZ 更小。

　　使用竞争对手的紫外固体激光器（左图）和采用 Coherent 相干公司 AVIA LX激光器（右图）切割的0．95mm 厚 PCB 俯视图，后者切口更窄、更一致。

　　对于脉冲能量较低的激光器，必须在光束穿透材料时不断移动光束焦点，使焦点的最小尺寸始终与切割深度精确吻合，才能获取高于材料烧蚀阈值的激光通量。但在实际工艺流程中，需要将PCB板上移，或者额外使用具有聚焦功能的三轴扫描仪。无论哪种方法，都会极大的影响整体加工效率和进度，增添设备成本和操作复杂性。

　　AVIA LX 采用了Coherent相干公司先进的激光脉冲定时和空间定位技术，可在某一些程度上避免基板中产生热量，消除热损伤，在切割较厚的材料时，可以更大程度利用激光的高脉冲能量。AVIA LX的高脉冲能量增加了工作台面的激光聚焦容限，切割过程中，激光光源只需聚焦在PCB中间的一点；同时，AVIA LX的高脉冲能量确保有足够的激光通量进行烧蚀，从而能够加快切割速度，整个操作系统也十分简单便捷。

　　大族激光CO2激光加工PCB设备可标记一维码，二维码，字符等，可与客户生产线连接在线生产，可配置上下板机离线生产，可自动调节轨道宽度等匹配不一样的尺寸PCB板的生产，通过CCD定位，通过条码枪读取雕刻的码自动校验，可与客户MES系统对接，设备各技术参数主要是根据PCB行业标准SMEMA标准。

　　相比于传统工艺，激光PCB板打码具有更加好的精准性和灵活性，能弥补传统工艺加工的不足，大幅度的提升生产效率和良品率，减少相关成本，减少污染。

　　■ 设备直接与PCB生产线对接，可安装于显影后（印刷→曝光→显影→飞行打码→后烤）或其他位置，大多数都用在标记字符。设备是采用飞行打标方式，PCB板通过流水线流入设备，飞行打标后流出设备，PCB板全程无需停顿CCD自动识别批号，调取模板，自动感应到位， CCD飞拍定位，自动导正打标，打标范围大：620＊730mm。可一次标记160多组字符（每组6位字符）

　　■ 可标记字符、一维码、二维码等 小推车自动上下料，多通道独立真空吸附设计，保证多孔大板的稳定上下料 可加工PCB尺寸大：达到820＊650mm，CCD自动定位，精度高，条码枪自动校验 精密XY伺服系统，运行稳定，速度快

　　根据市场发展需求，深圳瑞丰恒激光技术有限公司2020年新推出的S9系列脉冲紫外固体激光器与同类型产品相比，体积更小巧，设计更精致，出光更稳定。小而巧的设计，意味着用户无需做大光路，可极大地减少相关成本，节约空间，轻便安装于飞行打标设备领域。S9紫外激光器不仅体积小巧，而且腔体结构比同种类型的产品更稳定，扩展性更强。同一种腔体，可以产生多种功率的激光，而不一样的功率段的稳定性均有大幅提升。

　　深圳瑞丰恒激光技术有限公司研发、生产的Expert III 532系列水冷式绿光半导体泵浦脉冲固体激光器功率35W。该系列激光器特别适玻璃打标，薄膜蚀刻，金属破氧化层等大多数金属和非金属材料表面加工。高功率，高精度，高稳定性。

　　激光打标慢慢的变成了现代制造的重要加工方法，特别是在精密加工、微加工领域。激光打标是利用高能量密度的激光对工件某一个部分进行照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标能打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的激光光速如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此，不会损坏被加工物品；又由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，能够实现一些常规方法没办法实现的工艺。

　　传统的激光打标机一般是不带有对工件位置检测的功能，利用工装夹具来实现定位，即是通过人工来进行干预定位。但对精细或极微细小的加工对象打标时实现精准定位难度很大，并且对加工对象拾取摆放操作困难，加上人为等因素在真实的操作中很难保证打标位置的精准性、一致性。工装夹具的精度对产品加工的定位会直接影响到零部件标刻位置精度，每个加工对象坐标位置是唯一的。同时毫米级以下的加工对象进行标刻效果肉眼分辨不出来，需要独立的检测系统去检测，而且人工干预定位较为繁琐，自动化程度低，且精度难以有效保证。

　　深圳市欧亚激光智能科技有限公司自主研发视觉振镜，以解决现存技术的不足。把视觉系统嵌入（植入）振镜内部，使振镜有快速识别，方便定位，可视化编程、打标同形等功能，使激光加工更简易便捷，高效率。工业相机以及自动定位识别嵌入式系统的引人，相当于给传统的光学振镜配上了一双“眼睛”，使整个激光打标系统将变得更精准高效，同时也节约了大量人力成本，减少了人工操作带来的误差，并且能让其在各种特殊环境下都可以自如发挥。

　　FPC激光钻孔技术应用：由于激光具有高能量，高聚焦等特性，激光打孔加工技术广泛应用于众多工业加工工艺中，使得硬度大、熔点高的材料越来越多容易加工。例如，在高熔点金属钼板上加工微米量级孔径；在硬质碳化钨上加工几十微米的小孔；在红、蓝宝石上加工几百微米的深孔以及金刚石拉丝模具、化学纤维的喷丝头等。利用激光在整个在空间和时间上高度集中的特点，经而易举地可将光斑直径缩小到微米级，从而获得100～1000W／cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎能在任何材料实行激光打孔。

　　采用国际一线品牌的光电器件，保证其长寿命；采用全铝一体密封设计，更大程度减少因形变、失调等问题导致的功率波动等问题，拥有较高的长时间工作稳定性。

　　G系列532nm高功率绿光激光器大范围的应用于FPC切割、PCB标记、管材在线标记、食品、医药包装标记等领域。