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Applications 应用天地

超快微加工

使用紫外皮秒激光器

实现高质量柔性印刷电路加工

文/Newport

超 短脉冲（USP）激光器在工 及裸露的液晶聚合物（LCP）材料。 底部，显示未对基础黏合剂造成任何热
图 1 中，随着显微镜散焦到划线
业制造中的应用越来越多， LCP 是重要的电介质材料，用于高速
其主要应用领域包括玻璃 无线电频率（RF）数据传输技术，例 损伤。与使用纳秒紫外激光器相比，使
加工、金属雕刻和医疗器械制造。与 如 5G 移动设备所需的技术。这些测 用皮秒紫外激光器产生的碎片更少，同
更长的纳秒和微秒脉冲宽度相比，在 试的目标是确定加工 FPC 材料的产 时能够以更高的脉冲频率（从而以更高
~1µm 的红外（IR）波长范围内，短 量和质量以及最佳工艺参数。 的速度）进行加工，并且不会在黏合剂
脉冲宽度能够以很低的热效应实现高 对于 FPC，聚酰亚胺保护膜的 和纸基层中造成不必要的热效应。
质量加工，从而在加工金属时产生最 作用与 FR4 基印刷电路板（PCB）的 由 Cu/LCP/Cu 构成的层压板对
低限度的熔融和毛边，在加工玻璃时 阻焊膜相同。聚酰亚胺的厚度通常为 即将到来的 5G 移动设备等高速 RF
产生更少的碎屑和破裂。 12~25µm，涂有压敏黏合剂，并与纸 设备的 FPC 制造越来越重要。由于
然而，在许多情况下，更短的 基材料相连。关键挑战是在聚酰亚胺 LCP 的电介质性能优于 PI，这种材
紫外（UV）波长会带来额外的好处。 中高速烧蚀图案，同时避免黏合剂熔 料正在取代广泛使用的典型 Cu/PI/Cu
更短的波长可实现更小的聚焦光斑 融和纸基燃烧 / 炭化等热效应。当前 层压板。制造过程中通常会进行钻孔
和更长的加工场深度。此外，与红外 最先进的保护膜制图工艺是将脉冲纳 和轮廓切割等工艺。图 2 中显示了厚
波长相比，紫外波长可将激光能量 秒紫外激光器与二维振镜相结合，以 度为 9/25/9µm 的 Cu/LCP/Cu 层压板
耦合到更多种类的材料中。结合许多 很低的热效应实现高速加工。然而， 中的纳秒紫外（左）和皮秒紫外（右）
不同材料的行业之一是柔性印刷电路 在某些应用中，质量至关重要，因此 直线切口。
（FPC）制造。FPC 已经用于各种紧 紫外皮秒脉冲宽度更有利。图 1 显示 尽管层压板中的纳秒和皮秒切口
凑的电子设备中，如智能手机、手表 了使用 IceFyre 355-30 激光器进行高 质量看起来都不错，但使用皮秒脉冲
以及越来越多的“可穿戴”电子产品。 质量保护膜划刻。 切割，切割边缘处的碎片和 / 或氧化
材料多种多样，包括铜、聚合物、黏
合剂甚至还包括纸。常用的工艺包括
钻孔和轮廓切割。

最近，我们测试了一款新发布
的皮秒脉冲紫外激光器——Spectra-
®
Physics IceFyre 355-30，用于加工
各种 FPC 材料。所加工的材料包括
聚酰亚胺基保护膜（纸基上 25µm 厚
的聚酰亚胺 + 黏合剂层）、铜 / 液晶
图1：使用紫外皮秒激光脉冲进行高质量聚酰亚胺 图2：Cu/LCP/Cu层压板中的纳秒（左）和皮秒
聚合物 / 铜（Cu/LCP/Cu）层压板以
保护膜制图。 （右）紫外激光切口。

14 May/ Jun 2019 www.laserfocusworld.com.cn Laser Focus World China 激光世界