在上一篇文章“激光切割pcb板的應(yīng)用-鋁基板pcb”中,我們介紹了激光切割pcb板鋁基板的概念和應(yīng)用特點(diǎn),下面再講下不同激光器對(duì)切割鋁基pcb板的影響。
準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器可以同時(shí)在連續(xù)和高峰值功率脈沖模式下工作。連續(xù)激光器的峰值功率和平均功率在連續(xù)和調(diào)制模式中總是相同的,而準(zhǔn)連續(xù)激光器則與此不同,其在脈沖模式下的峰值功率數(shù)倍于平均功率,因此可以從幾百赫茲到幾千赫茲的重復(fù)頻率下產(chǎn)生具有高能量的微秒和毫秒脈沖,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異加工。相對(duì)于連續(xù)激光器的切割應(yīng)用,準(zhǔn)連續(xù)激光器切割鋁基PCB板通常采用脈沖輸出模式,切割應(yīng)用時(shí)具有如下特點(diǎn):
一、切割速度快
由于鋁基PCB板的厚度一般是1~2 mm為主,激光切割pcb板時(shí)通常采用氮?dú)廨o助的熔化切割工藝。在激光熔化切割薄板金屬的過程中,金屬材料吸收激光能量后轉(zhuǎn)化成熱能,從而熔化金屬材料。從熱平衡理論計(jì)算,熔化切割具有如下的經(jīng)驗(yàn)公式:
P=K*(t*v*ω)
其中,P代表材料吸收的激光功率;K是一個(gè)由板材決定的固定數(shù)值;t代表板材厚度,v代表切割速度,ω代表切縫寬度。從中可以看出,在吸收的激光功率一定的情況下,切縫寬度ω越小,切割速度越快。采用高光束質(zhì)量激光切割薄板時(shí),切縫寬度ω可以做到很窄,吸收相同的激光能量卻可以達(dá)到更高效的切割。準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器峰值功率高,更容易去除鋁板表面的氧化層,促使鋁板對(duì)激光的吸收比率提高;且輸出光束為準(zhǔn)基模,光纖芯徑小,因此割縫窄,切割速度更快。
二、絕緣層燒蝕區(qū)小
絕緣層的主體材料是有機(jī)樹脂,熔點(diǎn)較低,對(duì)熱量較敏感。準(zhǔn)連續(xù)激光切割時(shí)采用脈沖輸出,切割的熱影小,因此絕緣層的燒蝕區(qū)也小。
三、板材的熱變形小
在自動(dòng)化表面貼裝線上,電路板若不平整,會(huì)引起定位不準(zhǔn),元器件無法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上,甚至?xí)矇淖詣?dòng)插裝機(jī)。裝上元器件的電路板焊接后發(fā)生彎曲,元件腳很難剪平整齊。IPC標(biāo)準(zhǔn)中特別指出帶有表面貼裝器件的PCB板允許的最大變形量為0.75%,沒有表面貼裝的PCB板允許的最大變形量為1.5%。實(shí)際上,為滿足高精度和高速度貼裝的需求,部分電子裝聯(lián)廠家對(duì)變形量的要求更加嚴(yán)格,甚至有個(gè)別客戶要求0.3%。準(zhǔn)連續(xù)激光切割的熱影響小,因此切割后板材的熱變形小,更能滿足激光切割pcb板廠家的嚴(yán)格要求。
四、切縫邊緣質(zhì)量更好
與相同平均功率的連續(xù)激光器相比,準(zhǔn)連續(xù)激光器的峰值功率更高,切鋁板時(shí)斷面更平整,微毛刺更小。
隨著國內(nèi)銅鋁等原材料價(jià)格的逐步上漲,以及廠地租金和人工勞動(dòng)成本的不斷上漲,采用傳統(tǒng)加工方式的PCB廠,加工的利潤空間被不斷侵蝕,面臨的壓力不斷加大。要想在競(jìng)爭(zhēng)中獲得更大的利潤空間,自動(dòng)化加工技術(shù)的革新、新型工藝的替代等,將是每個(gè)PCB廠亟待解決的問題。與傳統(tǒng)切割方式相比,激光切割pcb板的質(zhì)量好、效率高、精度高、成本低、靈活性高,已經(jīng)成為金屬基PCB板切割的發(fā)展趨勢(shì)。相比同功率的連續(xù)光纖激光器,準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器切割鋁基PCB板的切割質(zhì)量更好,切割速度更快,絕緣層燒蝕區(qū)小,板材的熱變形小。