CN112157353A - 一种uv激光切割fpc覆盖膜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及FPC覆盖膜加工技术领域，尤其指一种UV激光切割FPC覆盖膜工艺，采用真空吸附台对FPC覆盖膜进行吸附固定，通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，然后通过光束变换系统对所述激光脉冲进行形态、能量密度的变换调整，并通过振镜扫描系统使诉讼激光脉冲高速扫描所述FPC覆盖膜，完成FPC覆盖膜的加工，本发明采用全固态紫外激光器产生激光脉冲，然后通过光束变换系统对所述激光脉冲进行形态、能量密度的变换调整，并通过振镜扫描系统使激光脉冲在代加工FPC覆盖膜上进行扫描切割，通过优化的能量密度参数和扫描速度参数，极大的减少了FPC覆盖膜切割边缘的碳化现象，提高良品率。

Description

一种UV激光切割FPC覆盖膜工艺
技术领域
本发明涉及FPC覆盖膜加工技术领域，尤其指一种UV激光切割FPC覆盖膜工艺。
背景技术
柔性线路板的覆盖膜，主要成分为聚酰亚胺，通常工业所使用的薄膜借助于粘合剂附着于纸质基底，呈卷状储藏，工业界也称之为PI覆盖膜，聚酰亚胺是分子主链上含有酰亚胺环状结构的耐高温聚合物，具有优异的综合性能，而耐热和耐辐射性能在目前工业化生产的高分子材料中极为突出。高温下具有突出的介电性能、机械性能、耐辐射性能和耐磨性能，广泛用于航空、兵器、电子、电器等精密机械方面。然而，难以加工和较高的制造成本却严重限制了它的应用。随着激光技术的不断发展，采用UV激光器切割FPC覆盖膜逐渐成为主流，生产规模也逐年扩大。尽管如此，采用激光加工FPC覆盖膜时，切割工艺参数选择不恰当，极易导致切割边缘发生碳化，由于碳具有导电性，会使后续所制作的电子元器件发生微短路，产品良率不高。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提供一种减少边缘碳化、良品率高的UV激光切割FPC覆盖膜工艺。
为了达成上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种UV激光切割FPC覆盖膜工艺，采用真空吸附台对FPC覆盖膜进行吸附固定，通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，然后通过光束变换系统对所述激光脉冲进行形态、能量密度的变换调整，并通过振镜扫描系统使诉讼激光脉冲高速扫描所述FPC覆盖膜，完成FPC覆盖膜的加工；
所述工艺还包括聚焦透镜对所述激光脉冲的聚焦，所述聚焦透镜设置于所述振镜扫描系统下方。
优选的，所述工艺包括以下步骤：
1）FPC覆盖膜的固定,将待切割的FPC覆盖膜通过真空吸附台进行真空吸附固定，并通过真空吸附台的定位系统进行精确定位，得到待加工FPC覆盖膜；
2）激光脉冲能量密度调整，通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，并通过光束变换系统对激光脉冲进行变换调整，进而实现激光脉冲的能量密度调整，得到加工激光脉冲；
3）激光脉冲扫描，根据加工的尺寸，设定扫描路径信息，通过振镜扫描系统使所述步骤2得到的加工激光脉冲根据预先设定的扫描路径，在所述步骤1）得到的待加工FPC覆盖膜上进行扫描切割，得到初步FPC覆盖膜切割工件；
4）碳化检测，采用金相光学显微镜对步骤3）得到的初步FPC覆盖膜切割工件进行切割边缘碳化检测，得到切割边缘碳化检测结果；
5）能量激光脉冲能量密度优化，根据步骤4）得到的切割边缘碳化检测结果，优化激光脉冲能量密度，得到优化能量激光脉冲能量密度参数；
6）激光脉冲扫描速度优化，根据步骤4）得到的切割边缘碳化检测结果，优化激光脉冲扫描速度，得到优化激光脉冲扫描速度参数；
7）根据步骤5）得到的优化能量激光脉冲能量密度参数和步骤6）得到的优化激光脉冲扫描速度参数，重新调整光束变换系统和振镜扫描系统的参数，使调整过的激光脉冲在步骤1）得到的待加工FPC覆盖膜进行扫描切割，完成UV激光切割FPC覆盖膜。
进一步地，所述步骤2）中全固态紫外激光器包括355nm全固态紫外激光器。
进一步地，所述步骤3）中变换调整的方式包括形态调整和尺寸调整。
进一步地，所述步骤5）中优化能量激光脉冲能量密度参数优选为10-12w。
进一步地，所述步骤6）中优化激光脉冲扫描速度参数优选为300-500mm/s。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用全固态紫外激光器产生激光脉冲，然后通过光束变换系统对所述激光脉冲进行形态、能量密度的变换调整，并通过振镜扫描系统使激光脉冲在代加工FPC覆盖膜上进行扫描切割，通过优化的能量密度参数和扫描速度参数，极大的减少了FPC覆盖膜切割边缘的碳化现象，提高良品率。
附图说明
图1是本发明实施例中不同扫描速度下边缘碳化对比图片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
1.1 FPC覆盖膜的固定
将待切割的FPC覆盖膜通过真空吸附台进行真空吸附固定，并通过真空吸附台的定位系统进行精确定位，得到待加工FPC覆盖膜.
1.2 激光脉冲能量密度调整
通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，并通过光束变换系统对激光脉冲进行变换调整，进而实现激光脉冲的能量密度调整，得到加工激光脉冲。
1.3激光脉冲扫描
根据加工的尺寸，设定扫描路径信息，通过振镜扫描系统使所述步骤2得到的加工激光脉冲根据预先设定的扫描路径，在所述步骤1.1得到的待加工FPC覆盖膜上进行扫描切割，得到初步FPC覆盖膜切割工件。
1.4碳化检测
采用金相光学显微镜对1.3得到的初步FPC覆盖膜切割工件进行切割边缘碳化检测，得到切割边缘碳化检测结果。
1.5能量激光脉冲能量密度优化
根据步骤1.4得到的切割边缘碳化检测检测结果，优化激光功率为12w。
1.6激光脉冲扫描速度优化
根据步骤1.4得到的切割边缘碳化检测结果，优化激光脉冲扫描速度为500mm/s；
1.7根据步骤1.5得到的优化能量激光脉冲能量密度参数和步骤6）得到的优化激光脉冲扫描速度参数，重新调整光束变换系统和振镜扫描系统的参数，使调整过的激光脉冲在步骤1.1得到的待加工FPC覆盖膜进行扫描切割，完成UV激光切割FPC覆盖膜。
实施例2
1.3 FPC覆盖膜的固定
将待切割的FPC覆盖膜通过真空吸附台进行真空吸附固定，并通过真空吸附台的定位系统进行精确定位，得到待加工FPC覆盖膜.
1.4 激光脉冲能量密度调整
通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，并通过光束变换系统对激光脉冲进行变换调整，进而实现激光脉冲的能量密度调整，得到加工激光脉冲。
1.3激光脉冲扫描
根据加工的尺寸，设定扫描路径信息，通过振镜扫描系统使所述步骤2得到的加工激光脉冲根据预先设定的扫描路径，在所述步骤1.1得到的待加工FPC覆盖膜上进行扫描切割，得到初步FPC覆盖膜切割工件。
1.4碳化检测
采用金相光学显微镜对1.3得到的初步FPC覆盖膜切割工件进行切割边缘碳化检测，得到切割边缘碳化检测结果。
1.5能量激光脉冲能量密度优化
根据步骤1.4得到的切割边缘碳化检测检测结果，优化激光功率为12w。
1.6激光脉冲扫描速度优化
根据步骤1.5得到的优化能量激光脉冲能量密度参数，设定激光脉冲扫描速度为100mm/s、200mm/s、300mm/s、400mm/s、500mm/s、750mm/s、1000mm/s，使调整过的激光脉冲在步骤1.1得到的待加工FPC覆盖膜进行扫描切割，完成UV激光切割FPC覆盖膜，再采用金相光学显微镜对FPC覆盖膜切割工件进行切割边缘碳化检测，得到切割边缘碳化检测结果如图1。
从图1可以看出，功率一定时，扫描速度越快碳化程度越小。
从以上实施例可以看出，本发明工艺简单、成本低，能够有效减少切割边缘的碳化程度，提高良品率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的简单修改或变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种UV激光切割FPC覆盖膜工艺，其特征在于，采用真空吸附台对FPC覆盖膜进行吸附固定，通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，然后通过光束变换系统对所述激光脉冲进行形态、能量密度的变换调整，并通过振镜扫描系统使诉讼激光脉冲高速扫描所述FPC覆盖膜，完成FPC覆盖膜的加工；
所述工艺还包括聚焦透镜对所述激光脉冲的聚焦，所述聚焦透镜设置于所述振镜扫描系统下方。
2.根据权利要求1所述的UV激光切割FPC覆盖膜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）FPC覆盖膜的固定,将待切割的FPC覆盖膜通过真空吸附台进行真空吸附固定，并通过真空吸附台的定位系统进行精确定位，得到待加工FPC覆盖膜；
2）激光脉冲能量密度调整，通过全固态紫外激光器产生激光脉冲，并通过光束变换系统对激光脉冲进行变换调整，进而实现激光脉冲的能量密度调整，得到加工激光脉冲；
3）激光脉冲扫描，根据加工的尺寸，设定扫描路径信息，通过振镜扫描系统使所述步骤2得到的加工激光脉冲根据预先设定的扫描路径，在所述步骤1）得到的待加工FPC覆盖膜上进行扫描切割，得到初步FPC覆盖膜切割工件；
4）碳化检测，采用金相光学显微镜对步骤3）得到的初步FPC覆盖膜切割工件进行切割边缘碳化检测，得到切割边缘碳化检测结果；
5）能量激光脉冲能量密度优化，根据步骤4）得到的切割边缘碳化检测结果，优化激光脉冲能量密度，得到优化能量激光脉冲能量密度参数；
6）激光脉冲扫描速度优化，根据步骤4）得到的切割边缘碳化检测结果，优化激光脉冲扫描速度，得到优化激光脉冲扫描速度参数；
7）根据步骤5）得到的优化能量激光脉冲能量密度参数和步骤6）得到的优化激光脉冲扫描速度参数，重新调整光束变换系统和振镜扫描系统的参数，使调整过的激光脉冲在步骤1）得到的待加工FPC覆盖膜进行扫描切割，完成UV激光切割FPC覆盖膜。
3.根据权力2所述的根据权利要求1所述的UV激光切割FPC覆盖膜工艺，其特征在于，所述步骤2）中全固态紫外激光器包括355nm全固态紫外激光器。
4.根据权力2所述的根据权利要求1所述的UV激光切割FPC覆盖膜工艺，其特征在于，所述步骤3）中变换调整的方式包括形态调整和尺寸调整。
5.根据权力2所述的根据权利要求1所述的UV激光切割FPC覆盖膜工艺，其特征在于，所述步骤5）中优化能量激光脉冲能量密度参数优选为10-12w。
6.根据权力2所述的根据权利要求1所述的UV激光切割FPC覆盖膜工艺，其特征在于，所述步骤6）中优化激光脉冲扫描速度参数优选为300-500mm/s。
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