Laserschneiden

Präzises Laserschneiden revolutioniert PCB-Produktionsprozesse

In der komplizierten Welt der Herstellung von Leiterplatten (PCB) wird die Laserschneidtechnologie immer wichtiger. Mit der Nachfrage nach kleineren und präziseren Aperturen hat der Einsatz von ultravioletten Nanosekunden-Pulslasern stark zugenommen. Die Herstellung von Leiterplatten, insbesondere System-in-Package-Materialien (SiP), hat enorm von fortschrittlichen Laserschneidtechniken profitiert, die schnelle, qualitativ hochwertige und kostengünstige Lösungen versprechen.

Die Auswahl des idealen Lasers für die SiP-Trennung

Die Wahl des richtigen Lasers für die SiP-Trennung erfordert ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Produktivität, Qualität und Kosten. Für empfindliche Bauteile können Ultrakurzpulslaser (UKP) mit geringer thermischer Wirkung aufgrund ihrer ultravioletten Wellenlängen erforderlich sein. In anderen Fällen bieten Nanosekundenpuls- und Laser mit längerer Wellenlänge eine kostengünstigere und dennoch ertragreichere Alternative. Um die hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu demonstrieren, die beim Schneiden von SiP-Leiterplattensubstraten erreichbar sind, LASERCHINA Ingenieure haben einen Hochleistungs-Nanosekunden-Pulslaser mit grünem Licht getestet. Diese Laserschneidmaschine nutzt ein zweiachsiges Scan-Galvanometer, um präzise Schnitte in SiP-Materialien zu erzielen, die aus dünnem FR4 mit eingebetteten Kupferleitungen und einer doppelseitigen Lötmaske bestehen, ohne nennenswerte thermische Schäden.

Saubere Schnitte ohne thermische Verschlechterung

Die Hochgeschwindigkeits-Mehrfachdurchlauf-Scantechnik, die von der Laserschneidmaschine von verwendet wird, führt zu einer Nettoschnittgeschwindigkeit von 200 mm/s und erzeugt saubere Schnitte sowohl auf der Eintritts- als auch auf der Austrittsseite des SiP-Substrats. Das Vorhandensein von Kupferleitungen beeinträchtigt den Schneidprozess nicht, was durch die minimale Wärmeeinflusszone (HAZ) und die hervorragende Kantenqualität der Kupferschnitte belegt wird. Querschnitte der geschnittenen Wände zeigen außergewöhnliche Qualität, minimale HAZ und unbedeutende Karbonisierung oder Ablagerungen, was die Präzision des Laserschneidens bei der Wahrung der Integrität sowohl der Kupferleitungen als auch des umgebenden FR4-Materials unterstreicht.

Laserschneiden für dickere FR4-Platten

Wenn es um dickere FR4-Platinen geht, sind Nanosekunden-Pulslaser eine etablierte Anwendung in der Leiterplattenbearbeitung, bei der Geräte durch das Schneiden kleiner Trennstellen innerhalb eines Panels getrennt werden. Mithilfe der Laserschneidmaschine haben Ingenieure ein neuartiges Trennstellenschneidverfahren für Geräteplatten aus etwa 900 µm dicken FR4-Platten entwickelt. Der Schlüssel zum Erreichen eines idealen Durchsatzes liegt in der Verwendung eines möglichst großen Spotdurchmessers bei gleichzeitig ausreichender Energiedichte. Die resultierenden Schnitte zeichnen sich durch eine gleichmäßige Punktgröße über die gesamte Materialdicke aus, was ein effizientes Schneiden und Ausstoßen von Schmutz ermöglicht.

Konklusion

Das Laserschneiden revolutioniert die Art und Weise, wie Leiterplatten hergestellt werden, und bietet eine beispiellose Präzision und Geschwindigkeit im Produktionsprozess. Dank der von den Ingenieuren gezeigten Fortschritte kann die Branche hochwertige, schnelle und kosteneffiziente Lösungen sowohl für feine SiP-Materialien als auch für dickere FR4-Platinen erwarten. Die sorgfältige Abstimmung der Laserparameter stellt sicher, dass selbst die empfindlichsten Komponenten mit minimaler thermischer Belastung geschnitten werden, wodurch die Qualität und Funktionalität der Leiterplatten erhalten bleibt. Da wir die Grenzen der Laserschneidtechnologie immer weiter ausdehnen, können wir mit noch innovativeren Anwendungen im Bereich der Elektronikfertigung rechnen.

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