Was ist PCB?
PCB bezieht sich auf eine Leiterplatte, die den Träger der elektrischen Verbindung elektronischer Komponenten und den Kernbestandteil aller elektronischen Produkte darstellt. PCB wird auch als PWB (Printed Wire Board) bezeichnet.
Welche Arten von Leiterplattenmaterialien können mit Laserschneidern geschnitten werden?
Zu den Arten von Leiterplattenmaterialien, die mit einem Präzisionslaserschneider geschnitten werden können, gehören Leiterplatten auf Metallbasis, Leiterplatten auf Papierbasis, Leiterplatten aus Epoxidglasfaser, Leiterplatten mit Verbundsubstrat, Leiterplatten mit Spezialsubstrat und andere Substrate Materialien.
Leiterplatten aus Papier
Diese Art von Leiterplatte wird aus Faserpapier als Verstärkungsmaterial hergestellt, in einer Harzlösung (Phenolharz, Epoxidharz) getränkt und getrocknet, dann mit einer mit Klebstoff beschichteten elektrolytischen Kupferfolie beschichtet und unter hoher Temperatur und hohem Druck gepresst . Gemäß den amerikanischen ASTM/NEMA-Standards sind die Hauptsorten FR-1, FR-2, FR-3 (die oben genannten sind flammhemmend, XPC, XXXPC (die oben genannten sind nicht flammhemmend). Die am häufigsten verwendeten und großen Serienfertigung sind FR-1- und XPC-Leiterplatten.
Glasfaser-Leiterplatten
Diese Art von Leiterplatten verwendet Epoxidharz oder modifiziertes Epoxidharz als Basismaterial des Klebstoffs und Glasfasergewebe als Verstärkungsmaterial. Es ist derzeit die größte Leiterplatte der Welt und der am häufigsten verwendete Leiterplattentyp. Im ASTM/NEMA-Standard gibt es vier Modelle von Epoxid-Glasfasergewebe: G10 (nicht flammhemmend), FR-4 (flammhemmend). G11 (hitzebeständig, nicht flammhemmend), FR-5 (hitzebeständig, flammhemmend). Tatsächlich nimmt die Zahl der nicht flammhemmenden Produkte von Jahr zu Jahr ab, wobei FR-4 den größten Anteil ausmacht.
Verbundleiterplatten
Dieser Leiterplattentyp basiert auf der Verwendung unterschiedlicher Verstärkungsmaterialien zur Bildung des Grundmaterials und des Kernmaterials. Bei den verwendeten kupferkaschierten Laminatsubstraten handelt es sich hauptsächlich um CEM-Serien, von denen CEM-1 und CEM-3 am repräsentativsten sind. Das CEM-1-Grundgewebe besteht aus Glasfasergewebe, das Kernmaterial ist Papier, das Harz ist Epoxidharz und flammhemmend. Das CEM-3-Grundgewebe ist Glasfasergewebe, das Kernmaterial ist Glasfaserpapier, das Harz ist Epoxidharz und flammhemmend. Die grundlegenden Eigenschaften der Leiterplatte auf Verbundbasis entsprechen denen von FR-4, die Kosten sind jedoch geringer und die Bearbeitungsleistung ist besser als bei FR-4.
Metallplatinen
Metallsubstrate (Aluminiumbasis, Kupferbasis, Eisenbasis oder Invarstahl) können je nach ihren Eigenschaften und Verwendungszwecken zu ein-, zwei- oder mehrschichtigen Metallleiterplatten oder Metallkern-Leiterplatten verarbeitet werden.
Wofür wird PCB verwendet?
PCB (gedruckte Leiterplatten) werden in der Unterhaltungselektronik, Industrieausrüstung, medizinischen Geräten, Feuerlöschausrüstung, Sicherheitsausrüstung, Telekommunikationsausrüstung, LEDs, Automobilkomponenten, maritimen Anwendungen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Verteidigungs- und Militäranwendungen und vielen anderen verwendet Anwendungen. Bei Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen müssen Leiterplatten hohe Qualitätsstandards erfüllen, daher müssen wir jedes Detail des Leiterplattenproduktionsprozesses ernst nehmen.
Wie funktioniert ein Laserschneider bei Leiterplatten?
Zunächst einmal unterscheidet sich das Schneiden von Leiterplatten mit Laser vom Schneiden mit Maschinen wie Fräsen oder Stanzen. Beim Laserschneiden bleibt kein Staub auf der Leiterplatte zurück, sodass die spätere Verwendung nicht beeinträchtigt wird. Die mechanische Belastung und die thermische Belastung, die der Laser auf die Komponenten ausübt, sind vernachlässigbar und der Schneidvorgang ist recht schonend.
Darüber hinaus kann die Lasertechnik Sauberkeitsanforderungen erfüllen. Durch die Laserschneidtechnologie von STYLECNC können Menschen Leiterplatten mit hoher Sauberkeit und hoher Qualität herstellen, um das Grundmaterial ohne Karbonisierung und Verfärbung zu behandeln. Um Fehler im Schneidprozess zu vermeiden, hat STYLECNC außerdem entsprechende Designs in seine Produkte integriert, um diese zu verhindern. Daher können Benutzer eine extrem hohe Produktionsausbeute erzielen.
Tatsächlich kann man durch einfaches Anpassen der Parameter mit demselben Laserschneidwerkzeug verschiedene Materialien bearbeiten, beispielsweise für Standardanwendungen (wie FR4 oder Keramik), isolierte Metallsubstrate (IMS) und System-in-Packages (SIP). Diese Flexibilität ermöglicht den Einsatz von Leiterplatten in verschiedenen Szenarien, beispielsweise in Kühl- oder Heizsystemen von Motoren oder Fahrwerkssensoren.
Bei der Gestaltung der Leiterplatte gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich Umriss, Radius, Beschriftung oder anderen Aspekten. Durch das Vollkreisschneiden kann die Leiterplatte direkt auf dem Tisch platziert werden, was die Effizienz der Raumnutzung erheblich verbessert. Das Schneiden von Leiterplatten mit einem Laser spart im Vergleich zu mechanischen Schneidtechniken mehr als 30 % Material. Dies trägt nicht nur dazu bei, die Kosten für die Herstellung spezieller Leiterplatten zu senken, sondern trägt auch zum Aufbau einer freundlichen Umwelt bei.
Die Laserschneidsysteme von STYLECNC können problemlos in bestehende Manufacturing Execution Systems (MES) integriert werden. Das fortschrittliche Lasersystem gewährleistet die Stabilität des Operationsprozesses, während die automatische Funktion des Systems auch den Operationsprozess vereinfacht. Dank der höheren Leistung der integrierten Laserquelle sind heutige Lasermaschinen hinsichtlich der Schnittgeschwindigkeit vollständig mit mechanischen Systemen vergleichbar.
Darüber hinaus sind die Betriebskosten der Laseranlage gering, da auf Verschleißteile wie Fräsköpfe verzichtet wird. Kosten für Ersatzteile und daraus resultierende Ausfallzeiten können so vermieden werden.
Welche Arten von Laserschneidern werden für die Leiterplattenherstellung verwendet?
Es gibt weltweit drei gängige Arten von PCB-Laserschneidern. Sie können entsprechend den Anforderungen Ihres Leiterplattenfertigungsunternehmens die richtige Wahl treffen.
CO2-Laserschneider für kundenspezifische PCB-Prototypen
Eine CO2-Laserschneidmaschine wird zum Schneiden von Leiterplatten aus nichtmetallischen Materialien wie Papier, Glasfaser und einigen Verbundwerkstoffen verwendet. CO2-Laser-Leiterplattenschneider kosten je nach Ausstattung zwischen 3.000 und 12.000 US-Dollar.
Faserlaser-Schneidemaschine für kundenspezifische PCB-Prototypen
Mit einem Faserlaserschneider werden Leiterplatten aus Metallmaterialien wie Aluminium, Kupfer, Eisen und Invarstahl geschnitten.