紫外激光器在印刷线路板(PCB)加工领域的新突破
综述
紫外波长的激光器近年来已在精密加工应用中展现出其特有的优势——能够干净、准确、高速地对一系列材料进行激光烧蚀，并且性价比更高。此外，更短的波长聚焦尺寸更小，便于以非接触的方式对产品进行更高精度的加工。
在PCB生产领域，激光加工已完全取代了传统的机械加工。激光加工的非接触特性可以避免毛刺和细微裂缝的产生；高度聚焦的紫外激光可以仅仅作用于目标材料很小的区域，以减少电路板上沉淀物的形成；更高的加工精度也使得同一块板上能安排更多的电路；此外，激光加工灵活性更高，可以通过调节激光功率加工不同材料以及不同深度。
在刚刚落幕的2016亚洲（深圳）国际激光智能制造展期间，Spectra-Physics展出了工业级紫外激光器TalonTM。本系列文章将详述TalonTM在PCB加工领域的应用。我们的激光团队也期待您的加入：
印刷线路板的激光切割
印刷线路板的分板是一项热门的应用。我们用Spectra-Physics紫外激光器对不同材质的线路板进行了高速切割测试。例如：使用TalonTM355-12激光器进行多次纵向切割，高质量的完成0.55毫米厚的电路板的“无碳化”切割，平均切割速度仅约12 mm/s。
同许多其他应用一样，印刷线路板的切割也需要权衡产出和质量。一般情况下，追求高产出需要持续快速扫描，致使表面会产生较多的碳化；追求低碳化则需要较长的激光加工间隔时间从而冷却加工区域，这导致整体加工速度下降。Talon激光器短脉冲和高重复频率的特性可以使这两个问题一并解决，实现产出和质量的同时提升。
切割PCB硬板
紫外激光器在PCB生产中的应用，还包括切割较厚的PCB硬板。PCB硬板由FR4等基于玻璃纤维的多聚物组成。从分板到曲线切割都需要用到激光切割，下图的样品，是使用15 W的Talon激光器，从一片0.445 mm厚的硬板中切下的10 mm2正方形。Talon激光器的纳秒级脉冲宽度和多种重复频率使材料的热效应得到控制，也降低了碳化物残留的产生，由此平衡了产出与质量的矛盾。下图样品便是以7.5 mm/sec的平均速度加工完成的。
切割柔性电路板的覆盖膜
覆盖膜用于保护脆弱的导体。它构成了多层电路板组装元件之间的绝缘区域，用于环境隔绝和电绝缘。覆盖膜是由一层12.5到25微米厚的聚酰亚胺通过黏合剂附着于剥离纸上组成。覆盖膜需要按照特定形状切割，同时要避免伤到剥离纸。这样，成型的覆盖膜即可从剥离纸上较容易的揭下来。下图展示的样品来源于功率12 W的Talon激光器，以400 mm/sec的平均速度，对25微米厚的聚酰亚胺薄膜进行的高质量切割。如果使用15 W的Talon激光器，500 mm/sec或更高的切割速度也可能达到。
产品介绍：TALON 355
Talon是紫外和绿光固态调Q激光器产品系列，实现了性能、可靠性及成本前所未有的完美结合。基于Spectra-Physics的It’s inthe BoxTM一体式设计，激光器与控制器在一个紧凑的箱体中合二为一。Talon激光器专为全天候精密微加工设计，经验证，在数以万计的工作小时中，Talon激光器可输出脉冲能量>300 µJ和平均功率>15 W的紫外光，重复频率从0到500 kHz可调，脉冲稳定性高，高品质的TEM00基膜光斑。
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