Nutzentrennung Leiterplatten mit UV-Lasersystemen schonend bearbeiten

Bei unregelmäßig geformten Konturen, Kombinationen aus starren und flexiblen Materialien sowie Stegen neben Bauteilen und Leiterbahnen ist das Trennen mit UV-Lasersystemen eine überzeugende Lösung.

Anbieter zum Thema

Beta LAYOUT GmbH

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Eurocircuits GmbH

LPKF Laser & Electronics AG

Anspruchsvolle Schaltungen und fortschreitende Miniaturisierung verlangen innovative Lösungen bei der Bearbeitung von Leiterplatten. Feine, kompakt bestückte Elektronikschaltungen sind besonders empfindlich gegenüber mechanischem Stress, Staub und geometrischen Abweichungen.

Hier zeigen sich Laserschneidsysteme als eine Alternative zu herkömmlichen Verfahren. Sie vermeiden mechanische Belastungen, reduzieren Werkzeugkosten, sind präziser und ermöglichen größere Netto-Nutzflächen. Eine weitere Herausforderung bei der Elektronikproduktion ist die stetig steigende Variabilität. Kurzfristige Aufträge, häufige Layoutänderungen und geringe Losgrößen erfordern flexible Produktionsprozesse. Auch hier zeigen sich Laserschneidsysteme als die bessere Alternative.

Leiterplattenfertigung

CNC-gesteuerter Nutzentrenner steigert Produktivität der Fertigung

Laserschneiden als eineleistungsfähige Alternative

Bei empfindlichen Substraten, unregelmäßigen Konturen, schmalen Schnittkanälen und häufigen Layoutveränderungen überzeugen Laser-Trennsysteme. Hier sind deutliche Unterscheidungen nach Wellenlängen sinnvoll. Zum Einsatz kommen zum Beispiel CO₂-Lasersysteme mit einer Wellenlänge von etwa 10,6 µm.

Sie sind verhältnismäßig günstig herzustellen und in Leistungsklassen bis zu mehreren kW erhältlich, bringen aber relativ viel Wärme in die Schnittkante ein und verursachen eine deutliche Karbonisierung der organischen Platinenbestandteile an den Schnittkanten. CO₂-Laser müssen über offene Spiegelsysteme ans Ziel gebracht werden, sie lassen sich nicht einfach in Lichtwellenleitern führen. CO₂-Systeme sind bei stärkeren Leiterplatten vertreten, haben aber auch in der Metallbearbeitung große Bedeutung.

UV-Laser reduzieren die Substratbelastung

Wenn es deutlich feiner werden muss, schlägt die Stunde der UV-Lasersysteme. Ein UV-Laserstrahlung lässt sich gut durch Optiken fokussieren. UV-Lasersysteme eignen sich für das Trennen und Markieren von dünnen starren, starr-flexiblen und flexiblen PCB-Substraten und Hilfsfolien. Dabei werden geringe Leistungen von wenigen Watt auf einen Fokusdurchmesser von nur 20 µm konzentriert.

Entsprechend genau sind die erzielten Ergebnisse. Die Energie des gepulsten Lasers wirkt nur für Sekundenbruchteile auf das Material, ohne thermische Beeinträchtigungen der Baugruppe. Die entstehenden Schneidgase werden abgesaugt und gefiltert. Randnahe Leiterbahnen und Lotstellen bleiben durch die minimalen Schnittbreiten unversehrt, es entstehen keine Grate.

Eine Änderung der Schneidkontur findet beim Laserschneiden über die Anpassung der Layoutdaten statt. Die bedienerfreundliche CAM-Software übernimmt die Datenformate aus allen gängigen Layoutprogrammen. Beim Schneiden unterschiedlicher Materialien liefert eine hinterlegte Bibliothek praxiserprobter Schneidparameter. Darüber hinaus entfallen die Kosten für Werkzeuge oder aufwändige Haltevorrichtungen und die Vorlaufzeiten für deren Herstellung.

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