Новости
Анализ проблемных моментов в процессе обработки гибких печатных плат и совместимости с техноло
В условиях развития миниатюризации и гибкости потребительской электроники гибкие печатные платы (FPC) стали основными компонентами интеллектуальных терминалов благодаря своим тонким, легким и гибким характеристикам.
Однако обработка FPC сталкивается с такими проблемами, как использование специальных материалов (например, полиимидных подложек), сложные структуры (многослойные схемы, массивы микроотверстий) и чрезвычайно высокие требования к точности (допуск ±5 мкм).
Традиционные методы механической резки, такие как деформация под воздействием напряжения и износ инструмента, больше не могут удовлетворять производственным потребностям высококачественных FPC.
В этой статье анализируется, как лазерные режущие станки преодолевают узкие места в обработке FPC с точки зрения технических принципов, сценариев применения и технологических преимуществ, помогая отрасли достичь высокоточной и высокоэффективной продукции.
Анализ проблемных мест обработки FPC и совместимости с технологией лазерной резки
1. Три основных узких места традиционной технологии обработки
• Дефекты, вызванные напряжением при механической резке:
При резке сверхтонких FPC толщиной менее 0,1 мм с помощью традиционных штамповочных прессов или фрезерных станков с ЧПУ механическое напряжение от контактной обработки легко вызывает деформацию схемы и отслоение контактных площадок.
В областях с плотной схемой с шагом 0,3 мм частота дефектов достигает 15-20%.
• Ограничения по размерам при обработке микроотверстий:
Для микроотверстий диаметром ≤100 мкм минимальное ограничение диаметра механических сверл (обычно ≥150 мкм) и вибрация во время высокоскоростного вращения приводят к плохой однородности диаметра отверстий, при этом частота образования заусенцев превышает 30%.
• Эффективность обработки сложных форм: Когда FPC имеют контуры специальной формы (например, области с дугообразными переходами и соединительные мостики шириной 0,2 мм),
традиционные процессы требуют частой смены инструмента и корректировки параметров, при этом время обработки одной партии может достигать 4-6 часов, что затрудняет удовлетворение индивидуальных потребностей мелкосерийного производства с большим разнообразием продукции.
2. Естественные преимущества технологии лазерной резки
Лазерные режущие станки используют бесконтактные принципы термической обработки для достижения абляции материала путем фокусировки ультрафиолетового (355 нм) или CO₂ (10,6 мкм) луча.
Их технические характеристики идеально подходят для решения задач обработки гибких печатных плат (FPC):
• Управляемость энергии: Регулировка длительности импульса (5-50 нс) и плотности энергии (0,5-2 Дж/см²) обеспечивает точный контроль глубины удаления материала, предотвращая повреждение нижележащих цепей, что особенно подходит для резки многослойных FPC толщиной 0,1-0,5 мм.
• Точность оптической фокусировки: Диаметр фокусировочного пятна 50-100 мкм обеспечивает точность позиционирования ±5 мкм, что соответствует требованиям к резке сверхтонких цепей шириной 0,2 мм, что более чем в 3 раза выше, чем у традиционных методов.
• Цифровой процесс: Прямой импорт файлов САПР без физических шаблонов позволяет завершить преобразование чертежей в готовое изделие за 30 минут, значительно сокращая цикл прототипирования, что особенно подходит для быстрой итерации на этапе исследований и разработок.
Заключение
От микроуровневого точного управления до интеллектуальной интеграции производства — лазерные режущие станки меняют технический ландшафт обработки FPC.
Их ценность заключается не только в решении проблем традиционных процессов, но и в обеспечении возможности разработки новых материалов для FPC (таких как растяжимые схемы и прозрачные гибкие подложки).
Благодаря постоянному совершенствованию технологий лазерная резка будет глубоко интегрироваться с передовыми технологиями, такими как цифровые двойники и машинное зрение, выводя обработку FPC в новую эру «высокой точности, высокой гибкости и высокого интеллекта».
Для предприятий, занимающихся производством FPC, внедрение технологии лазерной резки — это не только выбор в пользу модернизации процессов, но и неизбежный путь к созданию ключевой конкурентоспособности в условиях промышленной трансформации.
-
Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с лазерным маркиратором?
1. Категорически запрещается включать блок питания лазера и блок питания с модуляцией добротности без воды или при нарушении циркуляции воды.
2. Блок питания с модуляцией добротности не должен работать без нагрузки (т.е. выходной контакт блока питания с модуляцией добротности должен быть оставлен плавающим).
3. В случае возникновения каких-либо ненормальных явлений сначала выключите гальванометр и выключатель с ключом, а затем проведите проверку.
4. Запрещается включать другие компоненты до включения криптоновой лампы во избежание попадания высокого напряжения и повреждения компонентов.
5. Следите за тем, чтобы выходной контакт (анод) блока питания лазера оставался подвешенным во избежание искрения и пробоя другими электроприборами.
6. Поддерживайте чистоту внутренней циркулирующей воды. Регулярно очищайте резервуар для воды и заполняйте его чистой деионизированной или чистой водой.
-
Что делать, если интенсивность лазерного луча снизилась и маркировка стала недостаточно четкой?
1. Выключите аппарат и проверьте, изменился ли лазерный резонатор; отрегулируйте линзу резонатора. Добейтесь наилучшего светового пятна на выходе;
2. Акустооптический кристалл смещен или выходная энергия акустооптического источника питания слишком низкая;
Отрегулируйте положение аудиовизуального кристалла или увеличьте рабочий ток аудиовизуального источника питания;
3. Лазерный луч, попадающий в гальванометр, отклоняется от центра: отрегулируйте лазер;
4. Если ток отрегулирован примерно на 20 А, но светочувствительность по-прежнему недостаточна: криптоновая лампа стареет. Замените ее на новую.
-
Как обслуживать станок для УФ-лазерной резки?
1. Необходимо регулярно проводить уборку ежедневно, удаляя мусор со столешницы, ограничителей и направляющих, а также смазывая направляющие смазочным маслом.
2. Необходимо регулярно очищать контейнер для сбора отходов, чтобы предотвратить засорение выпускного отверстия излишками отходов.
3. Очищайте чиллер каждые 15 дней, сливая всю воду из него и заполняя его чистой водой.
4. Отражатель и фокусирующую линзу следует протирать специальным чистящим раствором каждые 6–8 часов.
При протирке используйте ватный диск или ватную палочку, смоченную в чистящем растворе, и протирайте фокусирующую линзу от центра к краю против часовой стрелки.
При этом будьте осторожны, чтобы не поцарапать линзу.
5. Условия в помещении могут повлиять на срок службы устройства, особенно в условиях повышенной влажности и запыленности.
Влажная среда склонна вызывать ржавчину на отражающих линзах, а также легко может привести к коротким замыканиям, разрядам и искрению бархатного лазера.
-
Какие несчастные случаи могут быть вызваны лазерным излучением при использовании лазерного рез
(1) Пожар возник из-за контакта лазера с легковоспламеняющимися материалами.
Всем известно, что мощность лазерных генераторов очень высока, особенно если речь идёт о мощных лазерных режущих станках, температура излучаемого лазером лазера чрезвычайно высока. Вероятность возникновения пожара при контакте лазерного луча с легковоспламеняющимися предметами очень высока.
(2) Во время работы станка могут выделяться вредные газы.
Например, при резке кислородом происходит химическая реакция с режущим материалом, в результате которой образуются неизвестные химические вещества, мелкодисперсные частицы и другие примеси. Попадая в организм человека, кислород может вызывать аллергические реакции или дискомфорт в лёгких и других дыхательных путях. При выполнении работ следует принимать меры предосторожности.
(3) Прямое воздействие лазера на организм человека может быть вредным.
Вред, наносимый лазерами человеческому организму, в основном включает повреждения глаз и кожи. Среди вреда, наносимого лазерами, повреждение глаз является наиболее серьёзным. Более того, повреждение глаз является необратимым. Поэтому при выполнении домашнего задания необходимо уделять внимание защите глаз.
-
Каков диаметр сфокусированного пятна наносекундного, пикосекундного и фемтосекундного лазера?
Наносекунда: диаметр светового пятна составляет 0,5–1 мм.
Пикосекунда: диаметр сфокусированного пятна составляет около 0,02 мм.
Фемтосекунда: под воздействием лазерного луча с высокой частотой повторения 100–200 кГц и очень короткой длительностью импульса 10 пс
диаметр сфокусированного пятна составляет всего 0,003 мм.
-
Каковы основные области применения станков для УФ-лазерной резки?
Станок для лазерной резки с ультрафиолетовым излучением (УФ) может использоваться для резки и разделения печатных плат.
Он может точно резать и формовать различные типы печатных плат с V-образными и штампованными отверстиями, а также с вырезами и крышками.
Он также может использоваться для разделения корпусных печатных плат и обычных гладких плат.
Он подходит для резки различных типов подложек печатных плат, таких как керамические подложки, гибко-жёсткие платы, FR4, печатные платы, гибкие печатные платы, модули распознавания отпечатков пальцев, защитные плёнки, композитные материалы, медные подложки, алюминиевые подложки и т. д.
-
Меры предосторожности при работе с лазерными режущими станками для обработки различных металли
Медь и латунь:
Оба материала обладают высокой отражательной способностью и отличной теплопроводностью.
Латунь толщиной менее 1 мм можно обрабатывать азотным лазером.
Можно резать медь толщиной менее 2 мм. В качестве газа для лазерной резки должен использоваться кислород.
Резка меди и латуни возможна только при наличии в системе устройства, обеспечивающего «поглощение отражения». В противном случае отражение повредит оптические компоненты.
Синтетические материалы:
К обрабатываемым синтетическим материалам относятся: термопласты, термореактивные материалы и искусственный каучук.
Алюминий:
Несмотря на высокую отражательную способность и теплопроводность, алюминиевые материалы толщиной менее 6 мм можно резать, в зависимости от типа сплава и мощности лазера.
При резке кислородом поверхность реза получается шероховатой и твёрдой.
При использовании азота поверхность реза получается гладкой.
Чистый алюминий чрезвычайно трудно резать из-за его высокой чистоты.
Резка алюминиевых материалов возможна только при установке устройства «отражение-поглощение» на систему волоконного лазера.
В противном случае отражение может повредить оптические компоненты.
-
На что следует обратить внимание при лазерной резке нержавеющей стали?
Лазерная резка нержавеющей стали требует использования кислорода при условии отсутствия окисления кромок.
Если для получения кромок без окисления и заусенцев используется азот, дальнейшая обработка не требуется.
Нанесение масляной пленки на поверхность листа обеспечит лучший эффект перфорации без снижения качества обработки.