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紫外精密激光切割机
紫外精密激光切割机

随着电子产品向高密度、小型化和高可靠性方向发展,柔性电路板(FPC)以其自由弯曲、高布线密度和薄厚度成为满足电子产品小型化和移动性要求的唯一解决方案。柔性线路板表面有一层树脂膜,起到电路保护和焊接电阻的作用。其主要成分是聚酰亚胺(PI),工业上也称为PI涂料。它是主链中含有酰亚胺环(co-nh-co-)的聚合物。其中,含邻苯二甲酰亚胺结构的聚合物最为重要。PI涂层在高温下具有优异的介电、机械、辐射和耐磨性。广泛应用于航空、武器、电子、电器等精密机械。

随着激光技术的发展,利用紫外激光切割柔性线路板和PI涂层逐渐取代了传统的模切。紫外激光切割属于非接触加工,不需要昂贵的模具,大大降低了生产成本。焦点只能达到10微米以上,可以满足高精度切割和钻孔的需要。这一优点符合精密电路设计的发展趋势,是FPC和PI薄膜切割的理想工具。

基本处理原理:为什么选择紫外线,为什么选择短脉冲宽度

目前,用于FPC和PI薄膜切割的紫外精密激光切割机主要是波长为355nm的纳秒固态紫外激光。与1064nm红外线和532nm绿光相比,355nm紫外线具有更高的单光子能量、更高的材料吸收率、更少的热冲击和更高的加工精度。脉冲紫外激光切割材料可分为两种原理:一种是光化学,利用激光的单光子能量达到或超过材料的化学键能,破坏材料的某些化学键来实现切割;另一种是光物理。当激光的单光子能量低于材料的化学键能时,依靠聚焦点处极高的能量密度来超过材料的气化阈值。价值观,因而材料瞬间气化,材料切割。在PI薄膜的化学键结构中,正常条件下C-C键和C-N键的键能分别为3.45eV和3.17eV,而355nm紫外激光切割设备的单光子能为3.49eV,高于正常条件下C-C键和C-N键的单光子能,直接破坏化学键。材料粘结。但在紫外激光切割FPC或PI薄膜的实际应用中,上述两种切割原理同时存在。在光物理效应中,热量会产生和积累,材料温度会不断上升。结果表明,当PI材料的温度高于600℃时,N和O的比例相对于C元素会降低。PI材料中的主要元素是C元素,即材料会被碳化。式中L=4d t^1/2为材料吸收激光能量到热能的扩散距离,其中d为材料的热扩散率,t为激光脉冲宽度。可见,当材料固定时,激光脉冲宽度越大,材料上的热能扩散距离越大,即材料的热损伤越大。

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