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      華工激光獨創FPC Laser Shield打孔專利技術
      材料來源: 華工激光官方服務號           錄入時間:2022/7/25 20:56:24

      本文介紹了激光在撓性覆銅板上鉆通孔、盲孔的應用,概括講述了激光在3C電子行業前端生產制程上高速打孔及激光鉆盲孔成型的應用。

      撓性覆銅板(Flexible Copper Clad Laminate,FCCL,又稱為:柔性覆銅板),因其具有薄、輕和可撓性的優點,以及具有電性能、熱性能、耐熱性等優良特性,使得組件能夠在更高的溫度下保持良好運行,且易于降溫,電信號得以快速傳輸,因此被廣泛用于制作柔性電路板。在柔性電路板的生產過程中,鉆孔工藝非常重要。傳統機械鉆孔技術難以實現微孔加工,在盲孔加工時深度不可控,還須頻繁更換刀具。合適的鉆孔方式能夠起到信號導通的作用,通過多層疊加,適應更小體積的電路板加工需求。

      紫外激光鉆孔

      高效率、高精度、高潔凈

      紫外激光鉆孔技術因其高效、清潔、精度高等優點,已廣泛應用在3C電子制造業領域。由于FCCL是由多層不同材料疊加組合的,激光對不同的材料作用也不一樣,因此激光鉆孔分為熱效應和冷效應的兩個加工制程。

      紫外激光首先通過熱鉆孔技術,用激光束照射到金屬表面,其中的部分激光能量被材料表面吸收,引起材料中的帶電粒子的振動,轉化成自由電子的動能,進而轉化為熱量,這些被材料吸收的熱量就能夠使材料從加熱到熔化,再到氣化,最終產生氣化噴射形成小孔。隨后,紫外激光的通過“冷”處理,利用激光的光子能量直接破壞材料的化學鍵,使材料以小顆;蛘邭鈶B的方式排出,實現材料的剝離。

      獨創FPC Laser Shield激光鉆孔工藝

      平滑盲孔、一擊成形

      為打破國外激光設備的壟斷局面,滿足市場及工藝制程需求,華工激光深耕3C電子制造業領域,獨創專利技術——FPC Laser Shield激光打孔技術,搭載至紫外高速鉆孔設備,實現盲孔的穩定性去除。

      目前業界覆銅板盲孔激光加工普遍采用同心圓、螺旋線掃描法,這兩種方式都對盲孔加工的平整度有不同程度的影響。同心圓掃描法即由外及里掃描加工,該方法所得盲孔內高分子殘留物較高,內表面平整度不高。而螺旋線由里及外的加工方式則會造成更深的外圍深度。并且,受高斯光斑能量分布特性影響,兩種加工方式都會造成盲孔內表面能量吸收率分布不均,導致盲孔孔底表面的平整度低;光斑邊緣能量不足,易產生孔型邊緣的不平整問題。

      華工激光獨創的FPC Laser Shield激光打孔技術,從去除原理出發,大膽創新,通過改變光斑的能量分布狀態,將通過光學DOE器件衍射出來盾形光斑,直接作用在材料表面,無需進行任何線掃,盲孔即可高速一擊成形。該技術的優勢在于:一方面能夠改善光斑中心能量過高造成的燒蝕現象,使盲孔底部的銅箔表面更加平整光滑;另一方面通過同步DOE實現電動調節光斑大小,有效減少振鏡跳轉和加減速所致的孔型不圓問題,還可快速切換尺寸,滿足不同孔徑的去除需求,大幅提升打孔效率。

      金相顯微鏡所攝的銅底層照片

      用3D輪廓掃描儀測試去除深度及孔底平整性

      使用2000倍電鏡拍攝銅底平整度,銅底干凈平整

      用磨拋機做切片處理,觀察PI內縮情況,無內縮

      效率提升20%

      高速通孔、質穩效增

      在通孔加工制程中,華工激光的紫外高速鉆孔裝備采用IFOV技術,系統同步控制直線電機平臺、振鏡掃描系統和激光器脈沖,實現無限視野運動控制功能,從而達到提升鉆孔、切割效率及產品品質目的。加上軟件對最短路徑的算法優化通孔效率較市場同類型設備提升20%,實現了高穩定高效率激光打孔。

      最短路徑算法示意圖

      華工激光紫外高速鉆孔設備通孔效果及孔徑大小展示

      華工激光的紫外高速鉆孔設備已在3C電子生產制造領域被廣泛使用,通孔、盲孔加工良率及效率均得到客戶的高度認可,解決了傳統機械鉆孔良率低,小孔精度差,頻繁更換刀具的高成本等問題,為客戶生產降本增效。

      未來華工激光將繼續深耕剛性電路板、剛撓結合板、HDI板鉆孔方向,推出更多國產專精特新設備,打造行業一流的激光加工智能制造裝備,讓激光助力中國制造澎湃向前。

      (文章轉載自網絡,如有侵權,請聯系刪除)


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