Cutting and Drilling of PCB Materials Using UV RFH ® Laser

 

In recent years, ultraviolet (UV) wavelength lasers have been proving their worth in many industries when it comes to advanced precision micromachining applications. The driving

 

factor for the use of UV laser technology as a solution is its ability to cleanly and accurately ablate a wide range of materials at high speed in a cost-effective way.

Furthermore, the shorter wavelength allows tighter focusing, which is beneficial for processing small, high-precision features in a noncontact manner.

 

 

Lasers are routinely used in a variety of PCB manufacturing processes including via drilling, depaneling, profiling (cutting), laser direct imaging (LDI), repair, trimming, and

 

marking. Laser technology being a non-contact process completely eliminates mechanical stress on the material. Burr formation and micro-cracking in material are also avoided.

 

The tighter focus achievable with UV lasers can controllably remove small volumes of material, reducing deposits of ejected material on the circuits. Precision micromachining

 

achievable with Uv lasers allows more circuits to fit on a single panel, increasing the net usable area. Moreover, UV wavelengths are absorbed by a variety of materials in PCBs,

 

from copper to polyimide films, thus providing a onesolution-for-all-materials-and processes kind of flexibility. For example, the high beam intensity achievable with tighter

 

focus UV can remove copper, while lower beam intensity achieved by reducing laser power can cut dielectric material without damaging the bottom copper layer.

 

CUTTING AND DRILLING IN FLEX PCB MANUFACTURING

 

The trend in flexible PCB technology is towards miniaturization:thinner substrate materials and smaller hole sizes for both blind via holes and through vias, with concurrent

 

기능 밀도가 증가합니다. 이러한 작은 치수는 기계적 방법이나 장파장 레이저를 사용하여 달성할 수 없습니다. UV 파장을 사용하면 빔을 한 지점에 집중시킬 수 있습니다.

 

직경이 수십 미크론까지 ø100 µm 정도로 필요한 구멍 치수를 뚫기에 충분히 작은 크기. 그림 2는 Flex PCB에 뚫린 구멍을 보여줍니다.

 

Spectra-Physics RFH ® 355-15 레이저를 사용하여 두 개의 12µm 두께 구리(Cu) 레이어 사이에 삽입된 25µm 두께의 폴리이미드(PI) 레이어로 구성된 패널. 두 ø30-µm 블라인드 비아

 

및 ø100-µm 관통 비아가 뚫렸습니다. 이러한 비아는 레이저가 아닌 검류계 기반의 속도와 정확도에 의해 제한되는 매우 빠른 속도로 뚫을 수 있습니다.

 

스캐너.

 

드릴링 외에도 레이저 절단은 플렉스 PCB 제조에도 사용됩니다. 직선 싱귤레이션이든 윤곽 프로파일 절단이든,

 

좋은 품질이 요구됩니다. RFH  UV 레이저도 이 프로세스에 대해 테스트되었으며 최적화된 매개변수 세트는 .

 

리지드 FR4 PCB 패널 절단

 

UV 레이저를 사용하여 해결할 수 있는 또 다른 중요한 제조 공정은 FR4와 같은 유리 섬유 기반 폴리머 합성물로 구성된 더 두껍고 단단한 PCB 패널을 절단하는 것입니다. 더 큰 PCB 패널에서 완성된 장치의 디패널링(개별화) 또는 윤곽 프로파일 절단을 위해 절단이 필요할 수 있습니다. 그림 4는 15W RFH를 사용하여 10mm 정사각형으로 자른 0.445mm 두께의 FR4 조각을 보여줍니다. 레이저.레이저의 상대적으로 더 짧은 ns 펄스 폭과 가변 펄스 주파수는 재료에 제어된 열 입력을 허용합니다. 또한 신중한 공정 최적화를 통해 탄소 파편 형성을 최소화했습니다. 많은 애플리케이션과 마찬가지로 처리량과 품질 사이에는 트레이드오프가 있습니다. 최상의 처리량을 위해 재료를 통한 연속 고속 스캐닝 절단이 몇 초 만에 수행되지만 약간 더 높은 탄화율을 사용합니다. 반면에 최상의 절단 품질을 위해 스캔 사이에 냉각 지연을 도입하여 프로세스 속도를 늦추고 처리량을 줄이고 탄화를 훨씬 낮춥니다. 표시된 조각은 7.5mm/sec의 순 속도로 절단되었습니다.

 

자외선 레이저  | 녹색 레이저  | 자외선 레이저  | 자외선 dpss 레이저  | 나노초 레이저  | UV 레이저 소스  | 고체 레이저

RFH는  전례 없는 성능, 신뢰성 및 비용 조합을 제공하는 UV 및 녹색 DPSS(Diode-Pumped Solid State) Q 스위치 레이저의 새로운 제품군입니다. Spectra-Physics' It's in the Box™ 설계를 기반으로 레이저와 컨트롤러가 하나의 소형 패키지에 결합된 RFH  355-15는 현장에서 입증된 기술을 사용하여 UV 펄스당 >15W 및 >300μJ를 출력합니다. 0 ~ 500kHz의 넓은 반복 속도 범위, 높은 펄스 간 안정성 및 수만 시간의 작동 시간 동안 우수한 TEM00 모드 품질. RFH 레이저는 시스템 가동 시간이 중요한 24/7 제조 환경에서 마이크로머시닝 응용 분야를 위해 특별히 설계되었습니다. UV ns 레이저는 고급 정밀 미세 가공 응용 분야, 특히 고속 및 고품질 PCB 관련 응용 분야와 관련하여 많은 산업 분야에서 그 가치를 입증하고 있습니다. RFH는  파괴적인 비용 대비 성능을 제공합니다. 기능, 성능 또는 신뢰성의 저하 없이 업계에서 UV 소유 비용이 가장 낮습니다. 가격대는 경쟁이 치열한 PCB 관련 레이저 재료 가공 응용 분야에 이상적입니다.