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分子激光器,在電子工業(yè)中得到越來越廣泛的應用。在全固態(tài)紫外激光微加工設備方面,國外起步較早,例如德國某公司的MicroLine紫外激光系列設備,利用全固態(tài)紫外激光進行FPC成型技術已經(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、側壁陡直、無對位難題,備受企業(yè)青睞，并長期占領國內(nèi)相關行業(yè)市場。

　　隨著國內(nèi)激光應用技術以及數(shù)控機床技術的發(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備?？傮w上來說,國產(chǎn)紫外激光微加工設備的研發(fā)和推廣起步較晚,并且主要部件依賴進口受到諸多限制,在設備性能上存在一定的差距。此外,由于激光微加工設備相對傳統(tǒng)機械加工設備較為昂貴,企業(yè)更希望設備功能多樣化,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，因此被廣泛的應用與手機、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)中得到廣泛的應用。

　　由于紅外或可見光波段激光束的加工機理是將光能轉變成為熱能，使得物質(zhì)融化或者蒸發(fā)，這種方式不可避免的導致激光熱量以熱傳導和熱輻射的方式向材料區(qū)域周圍擴散，產(chǎn)生重熔層和熱影響區(qū)域，從而限制了微細加工邊緣的質(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，可將光能轉變?yōu)楣饣瘜W能，直接破壞部分連接物質(zhì)院子或者分子組分的化學鍵，達到去除材料的目的。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用。

　　由于FPC生產(chǎn)工藝復雜，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（UV-500S）基于坐標影射變換機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點來對FPC板的實際變形情況有根據(jù)的選擇mark點來進行定位切割，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板小型化水平的關鍵在于導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上的微孔多達數(shù)萬個,孔徑小于50um。加工微細孔時不會出現(xiàn)伴隨熱效應產(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備在PI(底層為銅)和環(huán)氧材料上鉆的微細盲孔,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)氧樹脂粘結劑被徹底除去,被燒蝕區(qū)域無任何殘余物殘留。

　　3、有機覆蓋膜CVL切割

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

　　1）保護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所采用的激光器采用經(jīng)過市場廣泛驗證了的技術實現(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到最佳狀態(tài)。在工作頻率范圍高達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行切割，傳統(tǒng)的設備需要根據(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支持斷點分割，以及復雜外形切割，切割精度高。設備使用紫外激光，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)切割設備相比，激光顯示出了強大的優(yōu)越性，而其價格與傳統(tǒng)切割設備相當。