Primjena lasera u proizvodnji PCB-a i FPC-a

Uvođenje 5G tehnologije dovodi do velike promjene u materijalima za pametne telefone i proizvodnim procesima. Kako bi ispunile stroge zahtjeve 5G, elektronske komponente moraju brzo evoluirati, stvarajući značajne tržišne mogućnosti u cijelom lancu nabavke. Među njima, industrije štampanih ploča (PCB) i fleksibilnih štampanih kola (FPC) se pojavljuju kao primarni korisnici. FPC-ovi, koji se često smatraju "životnim krugovima" za elektronske uređaje, doživljavaju sve veću potražnju zbog svoje velike gustine, laganih profila, fleksibilnosti i mogućnosti 3D montaže. Kako bi održali korak sa ovim brzim rastom tržišta, tehnologije obrade FPC kontinuirano se inoviraju.

Napredna laserska obrada postala je neophodna u proizvodnji elektronike. Poznata po svojoj visokoj efikasnosti i mikro-mogućnostima preciznosti, laserska tehnologija igra ključnu ulogu u vrhunskoj-proizvodnji. Danas, koristeći napredneoprema za mikro{0}}nano preciznu lasersku obraduza procese kao što su lasersko označavanje, zavarivanje, rezanje i bušenje postalo je industrijski standard, otključavajući značajnu ekonomsku vrijednost za proizvođače elektronike.

Kao temeljna elektronska interkonekcija, PCB-i su integrisani u gotovo sve elektronske sisteme, čime su dobili titulu "Majka elektronskih komponenti". PCB-i su evoluirali od jedno-u dvostrano-ostrano, više-slojne i fleksibilne konfiguracije. Stalni trend ka većoj preciznosti, povećanju gustoće, većoj pouzdanosti i nižim troškovima osigurava da PCB-i ostaju neophodni u modernoj elektronici.

Za razliku od krutih PCB-a, FPC se konstruiraju lijepljenjem fleksibilnih bakarnih folija na fleksibilni izolacijski osnovni sloj pomoću ljepila. Ova jedinstvena struktura daje FPC-ovima nekoliko prednosti koje nedostaju krutim pločama. Najznačajnije, FPC-ovi značajno smanjuju prostorni otisak unutar elektronskih proizvoda, savršeno se usklađujući sa težnjom industrije ka visoko-gustoćim, minijaturiziranim i visoko pouzdanim dizajnom. Kao ključne komponente i nosioci međusobnog povezivanja u 3C industriji (računari, komunikacije i potrošačka elektronika), PCB-ovi i FPC-ovi postaju sve tanji, manji i gušće napunjeni komponentama, zahtijevajući neviđenu preciznost obrade-izazov za koji je laserska tehnologija jedinstveno opremljena za rješavanje.

Kako dizajn ploča postaje manji i složeniji, tradicionalne mehaničke metode obrade ne uspijevaju zadovoljiti stroge tolerancije. Laserski sistemi nude ultra-rješenja za finu obradu koja su potrebna za dizajn sljedeće{2}}generacije.

1) Visoko{1}}Lasersko označavanje visoke preciznosti
Lasersko označavanje je jedna od najraširenijih primjena u industriji. Koristi laserski snop visoke{1}}energetske-gustine za lokalno ozračivanje podloge, isparavanje površinskog materijala ili izazivanje hemijske reakcije-promjenjive boje kako bi se ostavio trajni trag.

Stroj za lasersko označavanje PCB QR koda za SMT liniju

• Prednost UV zračenja:Budući da većina materijala kola pokazuje odličnu apsorpciju ultraljubičastog (UV) svjetla, UV laseri mogu postići ultra-precizno obilježavanje zamršenih uzoraka, alfanumeričkih znakova i bar kodova.
• Hladna obrada:Kada se radi na polimerima kao što je poliimid (PI), UV laserski snop razbija atomske i molekularne hemijske veze putem "fotohemijske ablacije" (hladne obrade). Zbog visoko koncentrisane energije i velike brzine obrade, ova metoda izaziva minimalni termički utjecaj, sprječavajući oštećenje okolne podloge.
• Industrijske prednosti:Kao beskontaktni proces, lasersko obilježavanje ne zahtijeva potrošni materijal, eliminiše zagađenje i daje visoko-kontrastne, lako sljedljive oznake. Efikasno prevazilazi ograničenja tradicionalnog sito štampe, čineći PCB mašine za lasersko obeležavanje zlatnim standardom za kontrolu kvaliteta i sledljivost u modernoj elektronici.

2) Napredno lasersko rezanje

Lasersko sečenje pruža jasne prednosti u odnosu na mehaničko -secanje, uključujući visoku preciznost, uske širine reza, glatke poprečne-presjeke, velike brzine i nulto mehaničko naprezanje. Eliminira potrebu za skupim kalupima, drastično ubrzava izradu prototipa i maksimizira korištenje materijala.

PCB mašine za lasersko sečenje

• Depaneliranje krutih PCB-a:UV laseri se sve više koriste za rezanje i demontažu čvrstih ploča sačinjenih od polimera ojačanih staklenim-vlaknima- kao što je FR4. Na primjer, laser od 15 W može precizno izrezati kvadrat od 10 mm² iz tvrdog PCB-a debljine 0,445 mm. Optimizacijom širine impulsa i frekvencije ponavljanja, operateri mogu striktno kontrolisati termičke efekte, minimizirati karbonizaciju/ugljenje i postići optimalnu ravnotežu između propusnosti i kvaliteta rubova pri prosječnoj brzini rezanja od 7,5 mm/s.
• Rezanje FPC pokrivača:Poklopci se nanose za zaštitu delikatnih bakrenih provodnika i obezbeđuju ekološku i električnu izolaciju između slojeva. Obično napravljen od poliimidnog filma debljine 12,5 do 25 mikrona koji je zalijepljen na zaštitnu oblogu, prekrivač mora biti precizno profiliran bez oštećenja podloge, što omogućava lako guljenje. Laser od 12 W može profilisati PI film od 25 mikrona pri brzini od 400 mm/s sa izuzetnim kvalitetom ivica, dok laser od 15 W može pomeriti ovu propusnost preko 500 mm/s.

U poređenju sa tradicionalnom mehaničkom obradom i CO2 laserima, Green iUV mašine za lasersko sečenje PCB-apružaju vrhunske performanse:

• Široka kompatibilnost materijala:Sa kraćim talasnim dužinama i uskim širinama impulsa, UV i zeleni laseri pokazuju zanemarljivu zonu uticaja toplote (HAZ), sprečavajući ugljenisanje ili gorenje. To im omogućava da obrađuju gotovo sve materijale ploča (osim određenih aluminijskih podloga).
• Obrada-bez stresa, bez{1}}obrada:Bes-obrada bez kontakta primjenjuje nulto mehaničko naprezanje na ploču, sprječavajući deformaciju, mikro-pucanje ili raslojavanje. Besprijekorno obrađuje složene geometrije i uske krivine bez habanja alata.
• Izuzetna preciznost:Integrisane sa naprednim sistemima za poravnanje vida, ove mašine postižu zazore ispod 50 mikrona i isporučuju preciznost pozicioniranja na nivou mikrona.
• Automatizirani i isplativi{0}}tokovi rada:Potpuno softverski{0}}kontrolisane operacije lako se integrišu sa automatskim mehanizmima za utovar/istovar, značajno smanjujući troškove rada i povećavajući efikasnost proizvodnje.