UV激光如何應用在pcb行業中

對于電路板行業的激光切割或者鉆孔，只需幾瓦或十多瓦的UV 激光即可，無需千瓦級別的激光功率，在消費類電子產品、汽車行業或機器人制造技術中，柔性電路板的使用變得日趨重要。由于UV激光加工系統具有柔性的加工方式、高精度的加工效果以及靈活可控的加工過程，因而成為了柔性電路板以及薄型PCB 激光鉆孔與切割的首選。

圖1：CO2激光（左）與 UV 激光（右）的切割槽比較。UV 激光產生熱效應較小，其切割邊沿干凈、整齊。

如今，激光系統配置的長壽命激光源已基本接近免維護，在生產過程中，激光等級為1級，安全無需其他保護裝置。LPKF激光系統配備吸塵裝置，不會造成有害物質的排放。加上其直觀易操作的軟件控制，使得激光技術正在取代傳統機械工藝，節省了特殊刀具的成本。

CO2激光還是UV 激光？

例如PCB分板或切割時，可以選擇波長約為10.6μm 的 CO2 激光系統。其加工成本相對較低，提供的激光功率也可達數千瓦。但是它會在切割過程中產生大量熱能，從而造成邊緣嚴重碳化。

UV 激光波長為355 nm。這種波長的激光束非常容易光學聚焦。小于20瓦激光功率的UV 激光聚焦后光斑直徑只有20μm – 而其產生的能量密度甚至可媲美太陽表面。

UV 激光加工的優勢

UV 激光尤其適用于硬板、軟硬結合板、軟板及其輔料的切割以及打標。那么這種激光工藝究竟有哪些優點呢？

在SMT行業的電路板分板以及PCB行業的微鉆孔等領域，UV 激光切割系統展現出極大的技術優勢。根據電路板材料厚度的不同，激光沿著所需的輪廓一次或者多次切割。材料越薄，切割的速度越快。如果累積的激光脈沖低于穿透材料所需的激光脈沖，只會在材料表面上出現劃痕；因此，可以在材料上進行二維碼或者條形碼的打標，以便后續制程的信息追蹤。

圖2：一個基板多個元器件，即使緊貼線路也可安全分板。

UV激光的脈沖能量僅在材料上作用微秒級的時間，在切口旁的幾微米處，已無明顯熱影響，因此無需考慮其產生的熱量對元件造成的損壞。靠近邊緣的線路和焊點完好無損，無毛刺。

此外，LPKF UV激光系統集成CAM 軟件可直接導入從CAD中導出的數據，對激光切割路徑進行編輯，形成激光切割輪廓，選擇適用于不同材料的加工參數庫，就可以直接激光加工。該激光系統既適合大批量的量產加工，也適用于試樣生產。

鉆孔應用

電路板中的通孔用于連接雙面板的正反面間線路，或用于連接多層板中任意層間線路。為了其導電，需要在鉆孔后將孔壁鍍上金屬層。如今采用傳統的機械方法已經無法滿足鉆孔直徑越來越小的要求：盡管提高了主軸轉速，但精密鉆孔刀具的徑向速度會因直徑太小而降低，甚至無法完成要求的加工效果。另外，從經濟層面考慮，易于磨損的刀具耗材也是一個限制性因素。

針對柔性電路板的鉆孔，LPKF公司研發了一種新型的激光鉆孔系統。LPKFMicroLine 5000激光設備配有533mm x 610 mm的工作臺面，可以卷對卷的自動化作業。鉆孔時，激光可以先從孔的中心出發切出微孔輪廓，這比普通方法更為精確。系統可以在高徑深比的情況下，在有機或非有機的基板上鉆制最小直徑為20μm的微孔。柔性電路板、IC基板或HDI電路板都非常需要這樣的精度。