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激光打孔机是超精细打孔常用设备,特别是在印制电路板行业中的FPC等柔性线路打孔加工中的精度要求较高,
计量单位通常精密到微米级,传统的机械加工变得毫无用武之地,而常用的激光打孔机中的CO2激光由CO2激光
辐射FPC表面通过瞬间高温汽化打孔,能满足大多数客户的需要,但部分客户反馈采购的激光打孔机有部分烧焦
情况,实际上是由于采购了市面上价格相对较低的CO2激光切割机,此款激光切割机也能满足FPC打孔需求,但
对于精度、真圆度要求高的客户来说就稍显不足,更好解决的放法就是使用紫外激光 打孔机加工。下图为正业
UV激光打孔机JG23。
激光特点“三好一高”:方向性强、单色性好、光亮度高、相干性好。
激光打孔机在对板材进行打通孔和盲孔时的能量去向图如下:
在激光加工中,分为“热加工”和“冷加工”工艺。
“热加工”较为容易理解,是将聚焦后的激光束照射到工件的表面,以激光的高能量产生的高温来瞬间汽
化、熔化材料,形成小孔。例如常用的不锈钢薄板切割、蓝宝石home键、陶瓷PCB板切割都是热切割。
“冷加工”利用很高负荷能量的紫外光子,打断切割材质的化学键,至使材料产生非热过程破坏。由于
是直接对被打孔的材料的化学键进行冷剥离,不会像CO2激光通过高温汽化产生碳化。这种冷加工激光工
艺对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形,故加工出来的小孔具有光滑的切割边缘和极低限
度的碳化。冷加工是直接深入到打孔材质的分子内部破坏化学键,故而精度远超其他激光设备。
紫外激光“冷加工”和CO2激光“热加工”的不同主要是受其波长与脉宽的不同造成,故而应用领域
有所区别。 下方为按激光波长区分的分类图:
CO2激光波长9.4μm,光子能量为0.09eV 相对较小,用光-热效应(photo thermal )加工材料,适合
加工FR4,RCC这类硬(脆)性材料,不适合加工PI,Adhesive(黏合剂)这类柔性材料。
355nm UV激光,光子能量达2.8eV,目前FPC钻孔一般用纳秒激光器,激光在加工材料时,主要是光
化学效应(photo-chemical),由于是“冷”加工,适合加工挠性板。
如下图片是采用正业激光的UV激光打孔机JG23打150um多层板通孔的150倍放大切片图。
在加工挠性板盲孔实例:
分析:铜箔的激光功率密度相对破坏阈值远远高于介质材料PI和胶的破坏阈值,这是加工挠性板盲孔时
控制深度的关键; 通过调整能量大小和离焦改变光斑大小调整激光功率密度; 分两步加工。
第一步对着焦点破除表铜;
第二步离焦清除PI。
这样一个盲孔成功打成了。

