由于高功率二極管泵浦紫外激光器的迅猛發(fā)展,正逐漸取代原有的燈泵浦固體激光器和準(zhǔn)分子激光器,在電子工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在全固態(tài)紫外激光微加工設(shè)備方面,國外起步較早,例如德國某公司的MicroLine紫外激光系列設(shè)備,利用全固態(tài)紫外激光進(jìn)行FPC成型技術(shù)已經(jīng)比較成熟,釆用紫外激光在FPC表面實現(xiàn)柔性度高的精密高效切割、鉆孔和開窗口等微加工，加工表面無毛刺、側(cè)壁陡直、無對位難題,備受企業(yè)青睞，并長期占領(lǐng)國內(nèi)相關(guān)行業(yè)市場。

　　隨著國內(nèi)激光應(yīng)用技術(shù)以及數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)一些激光企業(yè)也開始研制國產(chǎn)的紫外激光微加工設(shè)備?？傮w上來說,國產(chǎn)紫外激光微加工設(shè)備的研發(fā)和推廣起步較晚,并且主要部件依賴進(jìn)口受到諸多限制,在設(shè)備性能上存在一定的差距。此外,由于激光微加工設(shè)備相對傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備較為昂貴,企業(yè)更希望設(shè)備功能多樣化,以簡化現(xiàn)有工藝,提高生產(chǎn)效率同時節(jié)省成本。

　　木森科技經(jīng)過多年研制的多功能紫外激光微加工設(shè)備（UV-500S）從用戶需求出發(fā),創(chuàng)新性的將振鏡快速掃描加工方式優(yōu)化掃描定位,兼具切割、刻蝕和鉆孔功能,可以同時滿足電子行業(yè)精密制造高效率、高精度和低成本的要求。

　　1、在FPC上的應(yīng)用

　　FPC（FlexiblePrinterCircuitBoard，F(xiàn)PCB）板具有配線密度高、重量輕、厚度薄，彎曲度高等特點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用與手機(jī)、筆記本電腦、MP3等數(shù)碼產(chǎn)品上，目前在市場上電路系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

　　由于紅外或可見光波段激光束的加工機(jī)理是將光能轉(zhuǎn)變成為熱能，使得物質(zhì)融化或者蒸發(fā)，這種方式不可避免的導(dǎo)致激光熱量以熱傳導(dǎo)和熱輻射的方式向材料區(qū)域周圍擴(kuò)散，產(chǎn)生重熔層和熱影響區(qū)域，從而限制了微細(xì)加工邊緣的質(zhì)量和精度。

　　紫外激光由于光子能量高，在與PI等高分子聚合物材料作用時，可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饣瘜W(xué)能，直接破壞部分連接物質(zhì)院子或者分子組分的化學(xué)鍵，達(dá)到去除材料的目的。這種將物質(zhì)分離成原子的過程是一個光化學(xué)作用的“冷”過程，對加工區(qū)域周邊幾乎無熱損傷，可以獲得極高的加工質(zhì)量和加工尺寸精度，于是UV激光在FPC及其輔材上的得以廣泛的應(yīng)用。

　　由于FPC生產(chǎn)工藝復(fù)雜，所用的材料在生產(chǎn)過程中容易發(fā)生變形，并且不同的部位采用不同的材料，導(dǎo)致不同部位的形變程度不同，在切割上區(qū)域使用的切割參數(shù)數(shù)據(jù)不一致，因此對切割系統(tǒng)的控制方式、材料變形的適應(yīng)性及切割精度都提出了很高的要求。

　　經(jīng)過多年的研制，木森科技激光UV激光精密激光成型機(jī)（UV-500S）基于坐標(biāo)影射變換機(jī)器視覺自動定位系統(tǒng)，成功的將夾具加工精度和安裝方式等限制條件打破，直接通過基于每一個電路單元的mark點(diǎn)來對FPC板的實際變形情況有根據(jù)的選擇mark點(diǎn)來進(jìn)行定位切割，有效的解決了由于材質(zhì)變形所產(chǎn)生的誤差，其精度均控制在±0.05mm以內(nèi)。

2、高密度互連板(HDI)鉆孔

　　隨著半導(dǎo)體電子產(chǎn)品朝著便攜式、小型化和功能多樣化的方向發(fā)展,要求PCB的尺寸越來越小。提高PCB板小型化水平的關(guān)鍵在于導(dǎo)線寬和不同層面線路之間微型過孔的尺寸大小。如果線寬足夠小,在PCB板上不僅可以預(yù)留更多的布線空間,而且過孔越小,越適合用于高速電路。傳統(tǒng)機(jī)械鉆孔方法對加工孔徑100um以下的微孔已經(jīng)無能為力,在這種情況下,激光鉆孔便成為唯一的選擇。

　　目前在電子行業(yè)應(yīng)用較多的激光鉆孔方式是C02激光鉆孔和紫外激光鉆孔。C02激光器主要鉆直徑75至150um的微孔,但存在對位和不能穿透一些高反射率金屬（如銅等）表面的問題。木森科技激光UV激光精密激光成型機(jī)不但可以鉆25um以下的孔,且不存在對位問題,能在多種材料上鉆孔、切割和焊接。HDI的重要特征是大量微盲孔,一些高密度PCB上的微孔多達(dá)數(shù)萬個,孔徑小于50um。加工微細(xì)孔時不會出現(xiàn)伴隨熱效應(yīng)產(chǎn)生的分層現(xiàn)象,鉆孔速度快、質(zhì)量好。圖為木森科技激光設(shè)備在PI(底層為銅)和環(huán)氧材料上鉆的微細(xì)盲孔,可見對于高分子聚合物材料,其加工熱影響非常小。對于多層FPC的盲孔加工,難點(diǎn)在于徹底去除孔底絕緣材料,從下孔正反圖可以看到,利用紫外激光在多層FPC上可鉆小于50um盲孔,環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑被徹底除去,被燒蝕區(qū)域無任何殘余物殘留。

　　3、有機(jī)覆蓋膜CVL切割

　　CLV是一種熱成形或冷成形的有機(jī)聚合物，主要的作用與PCB的綠漆類似。其主要作用是：

　　1）保護(hù)銅箔不暴露在空氣中，避免銅箔的氧化；

　　2）為后續(xù)的表面處理進(jìn)行覆蓋。如不需要鍍金的區(qū)域用CVL覆蓋起來。

　　3）在SMT中，起到阻焊作用。

　　CLV由于其材料厚度在40um~100um均有分布，所以在切割時對紫外激光切割設(shè)備的穩(wěn)定性要求極高。木森科技激光UV激光精密激光成型機(jī)所采用的激光器采用經(jīng)過市場廣泛驗證了的技術(shù)實現(xiàn)平均功率大于12W單脈沖能量大于250μJ的紫外輸出，并且在數(shù)萬小時的工作壽命周期內(nèi)實現(xiàn)重復(fù)頻率0-500kHz寬幅范圍保證極高的脈沖對脈沖穩(wěn)定性以及卓越的TEM00模式光束質(zhì)量。其脈沖能量控制等特殊功能，實現(xiàn)不同頻率下保持恒定的脈沖能量和脈寬，保證了加工效果和效率達(dá)到最佳狀態(tài)。在工作頻率范圍高達(dá)500kHz的情況下，光束模式質(zhì)量仍然穩(wěn)定，其穩(wěn)定性在100KHz時小于2%，300KHz時小于3%。對于切割CLV膜，木森科技累計了大量的切割經(jīng)驗，在控制切割小孔時，得以切割邊緣碳化程度小，輕微發(fā)黑，邊緣碳化均在0.02mm左右，拐角直角度良好，邊緣光滑，無毛刺。

　　4、PCB分板、外形切割

　　傳統(tǒng)的PCB分板、外形切割是采用沖壓方式進(jìn)行切割，傳統(tǒng)的設(shè)備需要根據(jù)其切割圖形來制作沖壓治具。其治具開模成本較高，且不可通用。紫外激光設(shè)備無需開模即可按CAD圖檔切割任意外形產(chǎn)品，縮短生產(chǎn)周期，解放人力資源。

　　木森科技激光UV激光精密激光成型機(jī)支持?jǐn)帱c(diǎn)分割，以及復(fù)雜外形切割，切割精度高。設(shè)備使用紫外激光，在切割FR4、FR5、CEM、陶瓷、聚酰亞胺、聚酯、以及其它電路板基板的材料時，切割邊緣清潔、無毛刺。尤其在切割薄而柔軟的材料時，與傳統(tǒng)切割設(shè)備相比，激光顯示出了強(qiáng)大的優(yōu)越性，而其價格與傳統(tǒng)切割設(shè)備相當(dāng)。