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電子加工新聞

淺談皮秒紫外激光工藝原理及優勢

來源:深圳韻騰激光2020-10-27 我要評論(0 )   

近年來,隨著激光技術的不斷發展,采用紫外激光器切割FPC覆蓋膜逐漸成為(wei) 主流,生產(chan) 規模也逐年擴大。盡管如此,業(ye) 內(nei) 在采用激光加工FPC覆蓋膜時,若激光器性能存在缺陷或...

 近年來,隨著激光技術的不斷發展,采用紫外激光器切割FPC覆蓋膜逐漸成為(wei) 主流,生產(chan) 規模也逐年擴大。盡管如此,業(ye) 內(nei) 在采用激光加工FPC覆蓋膜時,若激光器性能存在缺陷或工藝參數選擇不恰當,極易導致切割邊緣發生碳化,由於(yu) 碳具有導電性,會(hui) 使後續所製作的電子元器件發生微短路,產(chan) 品良率不高。 

一、什麽(me) 是PI覆蓋膜

       柔性線路板(Flexible Printed Circuit,FPC)覆蓋膜,主要成分為(wei) 聚酰亞(ya) 胺(Polyimide,PI),通常工業(ye) 所使用的PI薄膜借助於(yu) 粘合劑附著於(yu) 紙質基底,呈卷狀儲(chu) 藏,工業(ye) 界也稱之為(wei) PI覆蓋膜,聚酰亞(ya) 胺是分子主鏈上含有酰亞(ya) 胺環狀結構的耐高溫聚合物,具有優(you) 異的綜合性能,而耐熱和耐輻射性能在目前工業(ye) 化生產(chan) 的高分子材料中極為(wei) 突出。高溫下具有突出的介電性能、機械性能、耐輻射性能和耐磨性能,廣泛用於(yu) 航空、電子、電器等精密機械方麵。自五十年代末發現了聚酰亞(ya) 胺優(you) 良熱穩定性和力學性能以來,人們(men) 對這類聚合物的研究一直很活躍。然而,難以加工和較高的製造成本卻嚴(yan) 重限製了它的應用。 

圖片1.png

       在FPC中,覆蓋膜的作用如下:1.保護銅箔不暴露在空氣中,避免銅箔的氧化;2.為(wei) 後續的表麵處理進行覆蓋,如不需要鍍金的區域用PI覆蓋起來;3.在後續的表麵貼裝工序中,阻焊作用。因此,在工業(ye) 生產(chan) 中要求對覆蓋膜相應的位置進行窗口切割,同時不同電子線路所要求的覆蓋膜切割窗口的尺寸和類型都不一樣。目前FPC覆蓋膜大批量生產(chan) 所采用的工藝為(wei) 傳(chuan) 統衝(chong) 壓方法,該工藝存在精度低、耗費人力物力,且加工環境粉塵和噪音汙染較大等問題。 

二、加工原理 

       采用納秒激光作用高分子材料時,若光子能量高於(yu) 材料的某些化學鍵,激光光子可以使材料的化學鍵直接斷裂,產(chan) 生以光化學作用為(wei) 主的“冷”加工過程。因此,相對於(yu) 1064nm紅外激光和532nm綠激光,355nm紫外激光更加適合於(yu) PI薄膜的切割。即便如此,在光子能量高於(yu) 材料的化學鍵能的同事,若激光能量密度達到材料的熱損傷(shang) 閾值,其相互作用不僅(jin) 為(wei) 光化學過程,還存在光熱轉換過程,隨著熱量的產(chan) 生和積累,材料溫度不斷上升。有相關(guan) 研究表明,當聚酰亞(ya) 胺溫度高於(yu) 600℃時,相對於(yu) C元素,N和O的比例會(hui) 不斷減小,這也是皮秒紫外激光工藝參數選擇不當時,PI發生碳化的原因。

圖片2.png


韻騰激光科技有限公司作為(wei) FPC激光加工領域的專(zhuan) 業(ye) 設備廠商,激光工藝一直走在行業(ye) 的最前端,皮秒紫外激光工藝便是核心之一。與(yu) 納秒紫外激光相比,皮秒紫外激光具有以下優(you) 點:1. 激光脈衝(chong) 寬度更窄,僅(jin) 為(wei) 10-12S,這將大大減小激光加工材料時的熱擴散距離,降低激光對材料的熱損傷(shang) ;2. 因脈衝(chong) 寬度變窄,激光單脈衝(chong) 峰值功率成倍增加,提升了激光加工材料的能力。

機台特點:

     1、覆蓋膜產(chan) 品可實現卷對卷、卷對片或片對片加工;

     2、可降低切割邊緣碳化,達到無碳化加工;

     3、雙台麵加工,提高加工效率;

     4、高效率的軟件處理功能,人工介入少,實現全自動化生產(chan) 。

 

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