杏彩体育:激光加工在FPC行业中的应用及FPC中的激光焊接

　　FPC板，又可以称为柔性线路板、软性电路板、软性线路板、挠性线路板、软板等，是一种特殊的PCB板。FPC板有重量轻、厚度薄、柔软、可弯曲的特点，相对于硬式电路板，柔性电路板软板具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。例如自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器，件装配和导线连接的一体化。利用柔性电路板可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。因此，FPCB 在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。

　　随着电子行业智能化的不断发展，PCB以及柔性电路板FPC，越做越小，越做越薄，容纳的电子元器件也越来越多，对加工精密度的要求也越来越高。与此同时，激光在PCB以及柔性电路板上的应用也越来越广泛!

　　PCB和FPC是电子工业的重要部件之一，在各个电子元件细分产业中比重最大，随着用户对智能手机等可穿戴电子消费品的需求大增，进一步促使了PCB和FPC行业的快速发展。而激光技术在行业的出现，更是让PCB与FPC行业进入了爆发式的增长。激光技术在PCB行业上的应用主要以下几个方面：激光切割、激光焊接、激光打标、激光钻孔等。

　　主动电路板切开(Routing)以及传统机械分板办法(如模冲)，会导致切开宽度较大，而且对于杂乱的柔性电路来说应力过大。而CO2激光切开方法在这一方面也同样不能令人满意，由于此方产生更大的热影响区域。

　　而利用紫外激光器切割，既能够免除机械工艺的物理应力，同时也比CO2激光器切割的产生的热效应更小。常见紫外波长355nm，其光子能量恰好大于高分子材料的主要键能C-C键和C-N键，在打断化学键的同时又不至于产生过多的热量，所以切割效果远好于长波长激光器的切割效果。

　　这就使有机材料加工和多种陶瓷的精密加工成为可能，广泛用于SIP芯片塑封外型切割、电路板分板、软板钻孔、陶瓷及LTCC打孔和分割等。

　　激光锡焊是以激光作为热源，熔融锡使焊件达到紧密贴合的一种钎焊方法。激光锡焊技术的优势主要包括以下几点：可焊接一些其他焊接中易受热损伤或易开裂的元器件，无需接触，不会给焊接对象造成机械应力;可在元器件密集的电路上对烙铁头无法进入的狭窄部位和在密集组装中相邻元件之间没有距离时变换角度进行照射，而无须对整个电路板加热;焊接时仅被焊区域局部加热，非焊区域不承受热效应;焊接时间短，效率高，并且焊点不会形成较厚的金属间化物层，所以质量可靠可维护性很高，传统电烙铁焊接需要定期更换烙铁头，而激光焊接需要更换的配件极少，因此可以削减维护成本。

　　传统的FPC软板焊接工艺采用热压制程，两片FPC软板上均电镀有焊锡材料，经过两片材料的对组后，经由脉冲式热压头机构进行接触分段式加热制程，如图所示，F整个分段式过程分别为：T1升温、T2预热、T3升温、T4保温、T5降温五个阶段。随着可持续发展的推进，环保概念日益重视，焊接无铅化的推行将成为大势所趋，但是在无铅化推行的同时也带来了焊接难题，即使用传统的热压焊接方式，容易出现空焊与溢锡等问题。激光锡焊的局部加热方式可解决这些问题，激光锡焊采用无接触焊接方式，能够把热量聚焦到小的点并定位到指定部位进行焊接。

　　FPC是电子应用领域重要的链接线路，系电子电路中不可或缺的重要器件。CVL覆盖膜是FPC的搭档，将其附在FPC产品上能起到防氧化、防阻焊的作用。

　　当然FPC本身是包含了铜和覆盖膜的，在现今高度自动化、智能化的设备发展，对FPC产品的要求也越来越高，也提出了对FPC产品进行可追溯化管理，要求对FPC产品生产过程进行产品质量追溯，后期产品应用过程中做到产品售后可追溯。这就需要对FPC相关产品标记出清晰、可读二维码和SN售后编码，而紫外激光打标机设备就轻松的解决问题，紫外激光打标机设备满足产品质量追溯、售后服务编码标记需求。

　　CVL覆盖膜通常指的是PI膜，其打标的工艺要求是在表面标记出清晰美观的字符串或二维码，并且不穿透膜层。FPC铜箔的要求是，在铜箔表面标记处清晰的二维码或字符串，清晰、可读，并且不使其变形。针对工艺要求，紫外激光打标机产可满足两种材料的打标需求，满足工艺条件同时，灵活使用，并配置相机可读取功能，自动识别区域打标功能。下图为PI膜、铜箔产品紫外激光打标样。

　　紫外激光打标机的特性：采用高性能紫外激光器(腔内倍频技术+ TEC制冷技术)，激光光束质量优越，为用户带来优越的打标效果,紫外激光器属于冷光源，打标时热影响区特别小，更适合对热影响比较敏 感的材料进行精细激光打标。

　　FPC成型的主要工艺阶段钻孔，其质量好坏直接影响柔性电子材料板的机械装配和电路连接性能。

　　而激光钻孔技术业界普遍采用同心圆、螺旋线扫描法，这两种方式都对盲孔加工的平整度有不同程度的影响。

　　同心圆扫描法即由外及里扫描加工，所得盲孔内高分子残留物较多;而螺旋线由里及外的加工方式则会造成更深的外围深度。两种加工方式都会造成盲孔孔底平整度低、孔型边缘不平整的问题。

　　针对技术加工痛点，满足市场及工艺制程需求。华工激光深耕3C电子制造业领域，独创专利技术FPC Laser Shield激光打孔技术，开发出紫外高速钻孔设备，实现盲孔一击成形。

　　未来华工激光将继续深耕刚性电路板、刚挠结合板、HDI板钻孔方向，推出更多国产专精特新产品，打造行业一流的激光高端制造装备，让激光助力中国制造澎湃向前。