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多功能紫外激光微加工设备应用实例

2015-02-05 10:50
九一隐士
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  由于高功率二极管泵浦紫外激光器的迅猛发展,正逐渐取代原有的灯泵浦固体激光器准分子激光器,在电子工业中得到越来越广泛的应用。在全固态紫外激光微加工设备方面,国外起步较早,例如德国某公司的MicroLine紫外激光系列设备,利用全固态紫外激光进行FPC成型技术已经比较成熟,釆用紫外激光在FPC表面实现柔性度高的精密高效切割、钻孔和开窗口等微加工,加工表面无毛刺、侧壁陡直、无对位难题,备受企业青睐,并长期占领国内相关行业市场。

  随着国内激光应用技术以及数控机床技术的发展,国内一些激光企业也开始研制国产的紫外激光微加工设备。总体上来说,国产紫外激光微加工设备的研发和推广起步较晚,并且主要部件依赖进口受到诸多限制,在设备性能上存在一定的差距。此外,由于激光微加工设备相对传统机械加工设备较为昂贵,企业更希望设备功能多样化,以简化现有工艺,提高生产效率同时节省成本。

  木森科技经过多年研制的多功能紫外激光微加工设备(UV-500S)从用户需求出发,创新性的将振镜快速扫描加工方式优化扫描定位,兼具切割、刻蚀和钻孔功能,可以同时满足电子行业精密制造高效率、高精度和低成本的要求。

  1、在FPC上的应用

  FPC(FlexiblePrinterCircuitBoard,FPCB)板具有配线密度高、重量轻、厚度薄,弯曲度高等特点,因此被广泛的应用与手机、笔记本电脑、MP3等数码产品上,目前在市场上电路系统中得到广泛的应用。

  由于红外或可见光波段激光束的加工机理是将光能转变成为热能,使得物质融化或者蒸发,这种方式不可避免的导致激光热量以热传导和热辐射的方式向材料区域周围扩散,产生重熔层和热影响区域,从而限制了微细加工边缘的质量和精度。

  紫外激光由于光子能量高,在与PI等高分子聚合物材料作用时,可将光能转变为光化学能,直接破坏部分连接物质院子或者分子组分的化学键,达到去除材料的目的。这种将物质分离成原子的过程是一个光化学作用的“冷”过程,对加工区域周边几乎无热损伤,可以获得极高的加工质量和加工尺寸精度,于是UV激光在FPC及其辅材上的得以广泛的应用。

  由于FPC生产工艺复杂,所用的材料在生产过程中容易发生变形,并且不同的部位采用不同的材料,导致不同部位的形变程度不同,在切割上区域使用的切割参数数据不一致,因此对切割系统的控制方式、材料变形的适应性及切割精度都提出了很高的要求。

  经过多年的研制,木森科技激光UV激光精密激光成型机(UV-500S)基于坐标影射变换机器视觉自动定位系统,成功的将夹具加工精度和安装方式等限制条件打破,直接通过基于每一个电路单元的mark点来对FPC板的实际变形情况有根据的选择mark点来进行定位切割,有效的解决了由于材质变形所产生的误差,其精度均控制在±0.05mm以内。

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