如今隨著激光技術(shù)的深入發(fā)展,無論是提升產(chǎn)品質(zhì)量還是高效加工,激光加工設(shè)備發(fā)揮著不可替代的作用。經(jīng)過長時(shí)間的積累沉淀,當(dāng)前激光技術(shù)的發(fā)展軌跡愈發(fā)明顯。一方面,行業(yè)對高功率激光加工有著執(zhí)著的追求;另一方面,半導(dǎo)體、微電子行業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代的速度加快,對相應(yīng)的超精密加工設(shè)備提出了更高的要求。
成立于1976年的德國LPKF激光電子股份公司,致力于開發(fā)創(chuàng)新性激光解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商。目前已為電子行業(yè)、半導(dǎo)體領(lǐng)域、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、汽車行業(yè)成功開發(fā)專用技術(shù)和設(shè)備,為制造者和服務(wù)商提供創(chuàng)新性解決方案。在2021年德國舉辦的慕尼黑國際電子生產(chǎn)設(shè)備展上,LPKF向業(yè)界展示了一系列激光加工技術(shù),也為中國超精密激光加工行業(yè)注入新的活力。
隨著電子市場的高速發(fā)展,便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品小型化的趨勢日益加劇。電子設(shè)計(jì)內(nèi)部越發(fā)緊湊小巧,產(chǎn)品外形人體工程學(xué)舒適度提升,5G技術(shù)的大力發(fā)展以及隨之而來的場景應(yīng)用更是要求終端產(chǎn)品具備更高性能、更高可靠性。激光本身的優(yōu)良光束特性,以光為利器可以進(jìn)行無接觸的精密加工。從SMT印刷鋼網(wǎng),開孔不斷變小、下錫要求不斷提高;到電路板上貼裝的敏感元器件越來越接近板邊緣,無接觸、無應(yīng)力的激光分板加工逐漸成為這類產(chǎn)品的技術(shù)首選,從而實(shí)現(xiàn)了更高的裝配密度, 縮小了基板尺寸;在最后組裝階段,復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、高性能以及高潔凈度要求使得塑料激光焊接越來越受到組裝廠的青睞。德國LPKF精密激光加工技術(shù)切割SMT鋼網(wǎng)、切割硬板和軟板以及塑料焊接技術(shù)均大量應(yīng)用到電子組裝應(yīng)用場景中。
Tensor技術(shù)
在此前舉辦的慕尼黑展會上,LPKF公司隆重推出了經(jīng)過理論和實(shí)踐驗(yàn)證的“Tensor”技術(shù)。這種超快光束引導(dǎo)技術(shù)突破了傳統(tǒng)解決方案中的技術(shù)瓶頸。在與掃描振鏡結(jié)合后,可極大提高光束的傳輸速度,幾乎不存在能量損失。與單獨(dú)的掃描振鏡相比,Tensor技術(shù)使得可用激光能量能被最大效率地充分利用。
同時(shí),Tensor模塊可集成在多種激光加工系統(tǒng)中。模塊可應(yīng)用于廣泛的加工工藝,包括LPKF產(chǎn)品線中的分板、鉆孔、切割以及活性模塑封裝系統(tǒng)。集成Tensor技術(shù)的緊湊型激光分板機(jī)CuttingMaster 2240在潔凈切割模式下與原先機(jī)型相比,切割速度提升4倍,加工周期縮短了70%。在Tensor技術(shù)的幫助下,生產(chǎn)商即使切厚PCB材料,切割質(zhì)量和產(chǎn)量都得以顯著提高。
與CuttingMaster 2240一同亮相慕尼黑展會的還有新型激光塑料焊接系統(tǒng)LPKF InlineWeld 2000和焊接高度集成的電子三維部件激光系統(tǒng)WeLDS。LPKF InlineWeld 2000展示了焊接旋轉(zhuǎn)對稱部件的能力,即使是不規(guī)則的形狀也可以使用激光進(jìn)行焊接。另外,在注塑成型器件表面通過LDS激光直接成型技術(shù)形成三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu),而WeLDS將這種工藝與激光塑料焊接技術(shù)完美結(jié)合,為集成機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能電路提供了獨(dú)特的解決方案。
高效又潔凈
據(jù)樂普科(天津)光電有限公司總經(jīng)理李顥介紹,目前公司業(yè)務(wù)主要涉及四個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,快速電路板、電子行業(yè)、激光塑料焊接以及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)。對于一家進(jìn)入中國市場超過20年的企業(yè),樂普科和其他德資企業(yè)一樣,憑借先進(jìn)的工藝技術(shù)和穩(wěn)定的設(shè)備運(yùn)營贏得了行業(yè)和客戶的認(rèn)可。
中國是電子零件制造大國,從汽車電子到消費(fèi)電子再到醫(yī)療電子,更小、更精細(xì)已然成為該領(lǐng)域未來的主流趨勢。因?yàn)楸娝苤脑?,汽車電子零件在生產(chǎn)過程中都要經(jīng)過嚴(yán)苛的環(huán)境測試。像胎壓傳感器、攝像頭、雷達(dá)這樣的電子控制單元,需要用塑料外殼密封保護(hù)以免受損。
LPKF 激光塑料焊接工藝將兩個(gè)塑料部件實(shí)現(xiàn)精密焊接,對需要特殊保護(hù)的電子控制單元實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)。這樣密閉的腔體達(dá)到IP69 等級的防水和防塵, 完全的潔凈無塵和致密的連接,從而防護(hù)電子設(shè)備不受嚴(yán)苛環(huán)境的影響。
在消費(fèi)電子方面,智能手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)對電子零件的制造要求非常嚴(yán)格,加工設(shè)備既要做到精細(xì)切割和開槽,又要保證板材切割邊緣的平整,這些都給加工過程帶來了復(fù)雜的工藝挑戰(zhàn)。
電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展迅速,這對LPKF而言既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。
電子生產(chǎn)企業(yè)不僅對生產(chǎn)效率有明確要求,更是提出了“技術(shù)潔凈度”的目標(biāo)。對此,LPKF公司通過基于激光的創(chuàng)新“CleanCut”技術(shù),可實(shí)現(xiàn)在高切割速度下進(jìn)行無塵和無碳化處理。CleanCut技術(shù)潔凈度高,切割溝道無畸變,為激光分板行業(yè)樹立了新標(biāo)桿。
不只有設(shè)備
面對日益激烈的市場競爭,LPKF公司從設(shè)備硬件、操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序三方面傾注了研發(fā)力量。得益于激光技術(shù)和分板方面的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),LPKF公司工程師開發(fā)了新型激光器,用于CuttingMaster平臺的最新產(chǎn)品。
LPKF CuttingMaster加工通過智能軟件控制,操作人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可導(dǎo)入設(shè)計(jì)文件,無需花時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及繁瑣的事先準(zhǔn)備工作。用戶可根據(jù)材料的加工數(shù)據(jù)庫,將加工參數(shù)調(diào)整至最佳。緊湊型系統(tǒng)的高度自動(dòng)化模塊根據(jù)應(yīng)用可選,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)能且產(chǎn)品一致性高。
李顥表示,操作系統(tǒng)是一臺設(shè)備的核心關(guān)鍵,LPKF公司在設(shè)備運(yùn)動(dòng)控制層面可以做到微米級的精密加工,最小可以做到幾微米的微結(jié)構(gòu)溝道。公司獨(dú)特研發(fā)的底層軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可互動(dòng)的接口平臺,最終實(shí)現(xiàn)加工過程的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制。
中國市場未來可期
經(jīng)過中國團(tuán)隊(duì)的多年努力,LPKF公司現(xiàn)有的四大業(yè)務(wù)在中國都取得了不俗的市場份額。自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來,其對供應(yīng)鏈的影響引發(fā)的交付障礙對公司業(yè)務(wù)有一定沖擊。
為了應(yīng)對復(fù)雜多變的外部環(huán)境,LPKF公司立足中國本土情況,搭建屬地化團(tuán)隊(duì)和服務(wù)體系。目前公司在全國設(shè)有四個(gè)運(yùn)營地,服務(wù)不同區(qū)域的客戶。公司借助各地人才庫的地域特色,組建能充分發(fā)揮人才資源優(yōu)勢的本地團(tuán)隊(duì)。疫情當(dāng)下,這種公司的人員配置模式凸顯了靈活敏捷的“優(yōu)勢”。
談及未來激光加工技術(shù)和市場發(fā)展,李顥表示,未來激光加工的頻率會越來越高,脈沖越來越短,在更短脈沖上做到加工功率越來越集中,功率的峰值越來越集中,功率越來越穩(wěn)定。在市場方面,LPKF則看好醫(yī)療和半導(dǎo)體微電子市場。
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