激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)

首先,我们看看什么是FPC覆盖膜

柔性线路板(FPC)以其重量轻、配线密度高、厚度薄等特点,被广泛应用于电子产品中。

FPC表面有一层树酯薄膜,起到线路保护和阻焊等作用,是FPC 产品的重要组成部分,因其主要成分为聚酰亚氨(Polyimide,PI),故在该领域又被称之为 PI 覆盖膜,它是一种分子主链上含有酰亚胺环状结构的耐高温聚合物,在高温下具有突出的介电性能、机械性能、耐辐射性能和耐磨性能等,被广泛应用于航空、电子、电器等精密电子领域。

同时在 FPC 的实际生产过程中,因工艺过程需要,还会在 PI 覆盖膜表面涂布一层半固化态的环氧树酯粘合剂,在粘合剂表面贴一层离型纸以保护粘合剂不被污染,因此用于 FPC 的 PI 覆盖膜已不只是一种单组分的材料,它至少是含有两种化学材料的复合薄膜。

激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)(1)

在过去很长一段时间,PI膜的切割主要用传统的模切方式实现,该工艺存在加工精度低、制造成本高等问题,随着电子电路设计向小型化和高密度化发展,传统的模切方式已日渐不能满足设计的要求。

利用激光进行PI 覆盖膜切割,不仅切割精度高,还可省去高额的模具费用,产品合格率亦高,能够大大降低生产成本,提高产品质量;激光采用的是无接触式加工,如激光光源的选型以及工艺方法得当,则不会对加工材料造成如模切方式产生的拉伸变形、压伤等损伤;因激光的聚焦光斑仅有几十微米,能够实现高密度线路和微孔的加工,这一优势正迎合了电路设计的发展步伐,是PI 覆盖膜最理想的加工工具。

TIPS:

激光切割PI材料的光化学原理:利用激光单光子能量达到或超过材料化学键键能,打断PI材料C-C 键和C-N键的化学键的键能,从而实现切割的目的。

接下来,我们再来搞清楚时间单位换算

1ms (毫秒)=0.001秒

1μs (微秒)=0.000001秒

1ns (纳秒)=0.000000001秒

1ps (皮秒)=0.000000000001秒

1fs (飞秒)=0.000000000000001秒

人们很早就尝试利用激光进行微加工。但是由于激光的长脉冲宽度和低激光强度造成材料熔化并持续蒸发,虽然激光束可以被聚焦成很小的光斑,但是对材料的热冲击依然很大,限制了加工的精度。唯有减少热影响才能提高加工质量。

激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)(2)

当激光以皮秒量级的脉冲时间作用到材料上时,加工效果会发生显著变化。随着脉冲能量急剧上升,高功率密度足以剥离外层电子。由于激光与材料相互作用的时间很短,离子在将能量传递到周围材料之前就已经从材料表面被烧蚀掉了,不会给周围的材料带来热影响,因此也被称为“冷加工”。凭借冷加工带来的优势,短与超短脉冲激光器进入到工业生产应用当中。

激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)(3)

激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)(4)

激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)(5)

纳秒激光切割效果

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皮秒激光切割效果

经在显微镜下测量,皮秒激光切割相较于纳秒激光切割未有材料收缩变形现象;切口边缘平整,无碳化不良,能够保证材料加工后的尺寸精度。

最后,课后总结(敲黑板,必考)

当激光频率一定时,脉冲能量的大小将影响切割的能力以及速度,脉冲时间越短,脉冲宽度越窄,切口碳化的程度越小,切割效果越好。

国奥科技FPC激光切割机特点:

1.先进的激光器和核心部件,光束质量好,功率稳定性高;

2.多年工艺调教优化,聚焦光斑质量、切割效果好、效率高;

3.设备搭配光学平台、00级精密大理石平台、高速高精度直线电机及负压吸附系统,定位精准、加工稳定性高;

4.分手动上下料和自动上下料两种不同机型,可根据客户需求定制。

激光切割扩散膜参数如何设置(想在FPC覆盖膜切割中乘风破浪)(7)

国奥科技FPC激光切割机设备

国奥科技FPC激光切割机的优势:

1.采用纳秒/皮秒,紫外/绿光激光器, 冷光源, 激光切割热影响区特别小至20μm;

2.聚焦光斑最小可达10μm,适合任何有机&无机材料微细切割钻孔;

3.CCD视觉预扫描&自动抓靶定位、加工范围可扩到280mm×500mm、XY平台拼接精度≤±5μm;

4.支持多种视觉定位特征,如十字、实心圆、空心圆、L型直角边、影像特征点等;

5.机械手自动上下料,切割IC指纹识别芯片,单粒耗时3秒。

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