PCB (Printed Circuit Board) 中文名稱為印刷線路板，對電子元器件起支撐和電氣連接作用。作為PCB中的一種，金屬基PCB板的基底材料一般采用具有良好散熱功能的金屬（如鋁和銅）。因此無需散熱器，縮小了產(chǎn)品體積、散熱效果極好，并具有良好的絕緣性能和機(jī)械性能。

（ 鋁基板PCB的構(gòu)成 ）

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鋁基PCB板是目前使用量最大的金屬基PCB板，常見于LED照明產(chǎn)品。目前市場上的鋁基PCB板一般情況下都是單面的鋁基板。單面鋁基PCB板通常由三層結(jié)構(gòu)組成，分別是電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。電路層通常經(jīng)過蝕刻形成印刷電路，使組件的各個(gè)部件相互連接。，一般情況下，電路層要求具有很大的載流能力，因此要求使用較厚的銅箔，厚度一般為30μm~280μm。導(dǎo)熱絕緣層是PCB鋁基板核心技術(shù)所在，一般是由特種陶瓷填充的聚合物構(gòu)成，熱阻小，粘彈性能優(yōu)良，具有抗熱抗老化的能力，能夠承受機(jī)械力及熱應(yīng)力。單面鋁基PCB板有正反兩面，白色的一面用以焊接LED引腳，另一面呈現(xiàn)鋁材本色，一般會(huì)涂抹導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部分接觸。

01 鋁基PCB板的傳統(tǒng)生產(chǎn)流程

傳統(tǒng)的PCB廠生產(chǎn)金屬基板時(shí)，一般采用數(shù)控鑼板機(jī)或機(jī)床沖壓方式進(jìn)行加工，加工流程如下：

（ 單面鋁基PCB板的傳統(tǒng)制作工藝流程圖 ）

由于是接觸式加工，采用鑼板機(jī)加工時(shí)過程中刀具磨損造成的損耗比較大，且容易出現(xiàn)由于磨損造成的加工質(zhì)量不良。接觸式加工還存在精度低、割口縫隙大、引起基板變形等劣勢。沖壓式加工首先需要制造模具，但開模費(fèi)用高、周期長，且加工過程中容易出現(xiàn)板邊塌陷。此外，這兩種加工方式比較適合大批量生產(chǎn)，對于小批量加工就存在成本高、交期長等不足之處。

02 光纖激光器切割鋁基PCB板的應(yīng)用特點(diǎn)

激光切割的金屬基PCB板通常是1-2 mm厚度�？筛鶕�(jù)材料的厚度選擇相應(yīng)功率的CW激光器或QCW激光器進(jìn)行切割。

光纖激光器切割鋁基PCB板具有如下特點(diǎn)：

 1   加工質(zhì)量好：切縫邊緣光滑、熱影響區(qū)小

 2   加工效率高：切割速度更快

 3   加工精度高：更精準(zhǔn)的控制切割尺寸

 4   加工成本低：板材利用率高、非接觸無刀具磨損

 5   加工靈活度高：不受圖形的限制，可加工任意 形狀PCB板

03 準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器切割鋁基PCB板

準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器可以同時(shí)在連續(xù)和高峰值功率脈沖模式下工作。連續(xù)激光器的峰值功率和平均功率在連續(xù)和調(diào)制模式中總是相同的，而準(zhǔn)連續(xù)激光器則與此不同，其在脈沖模式下的峰值功率數(shù)倍于平均功率，因此可以從幾百赫茲到幾萬赫茲的重復(fù)頻率下產(chǎn)生具有高能量的微秒和毫秒脈沖，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異加工。

相對于連續(xù)激光器的切割應(yīng)用，準(zhǔn)連續(xù)激光器切割鋁基PCB板通常采用脈沖輸出模式，切割應(yīng)用時(shí)具有如下特點(diǎn)：

一、切割速度快

由于鋁基PCB板的厚度一般是1~2 mm為主，激光切割時(shí)通常采用氮?dú)廨o助的熔化切割工藝。在激光熔化切割薄板金屬的過程中，金屬材料吸收激光能量后轉(zhuǎn)化成熱能，從而熔化金屬材料。采用高光束質(zhì)量激光切割薄板時(shí)，切縫寬度可以做到很窄，吸收相同的激光能量卻可以達(dá)到更高效的切割。飛博激光的準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器峰值功率高，更容易去除鋁板表面的氧化層，促使鋁板對激光的吸收比率提高；且輸出光束為準(zhǔn)基模，光纖芯徑小，因此切縫窄，切割速度更快。

（飛博光纖激光器）

二、絕緣層燒蝕區(qū)小

絕緣層的主體材料是有機(jī)樹脂，熔點(diǎn)較低，對熱量較敏感。準(zhǔn)連續(xù)激光切割時(shí)采用脈沖輸出，能夠控制激光作用在材料上的時(shí)間，切割的熱影小，因此絕緣層的燒蝕區(qū)也小。

三、板材的熱變形小

在自動(dòng)化表面貼裝線上，電路板若不平整，會(huì)引起定位不準(zhǔn)，元器件無法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上，甚至?xí)�撞壞自�?dòng)插裝機(jī)。裝上元器件的電路板焊接后發(fā)生彎曲，元件腳很難剪平整齊。IPC標(biāo)準(zhǔn)中特別指出帶有表面貼裝器件的PCB板允許的最大變形量為0.75%，沒有表面貼裝的PCB板允許的最大變形量為1.5%。實(shí)際上，為滿足高精度和高速度貼裝的需求，部分電子裝聯(lián)廠家對變形量的要求更加嚴(yán)格，甚至有個(gè)別客戶要求0.3%。準(zhǔn)連續(xù)激光切割的熱影響小，因此切割后板材的熱變形小，更能滿足鋁基PCB板廠家的嚴(yán)格要求。

四、切縫斷面質(zhì)量更好

與相同平均功率的連續(xù)激光器相比，準(zhǔn)連續(xù)激光器的峰值功率更高，切割鋁基PCB板時(shí)斷面更平整細(xì)膩，微毛刺更小。

04 激光切割工藝優(yōu)化單面鋁基PCB板的生產(chǎn)流程

激光不僅可切割鋁基板，還可以在其上鉆孔。由于激光束精準(zhǔn)聚焦的特性，不僅其所鉆出的孔質(zhì)量更高，且孔的最小直徑比機(jī)械鉆孔更小。因此，引入激光切割工藝后，單面鋁基PCB板的生產(chǎn)流程中可以一次性完成鉆孔和外形切割，從而減少工序，生產(chǎn)流程更加優(yōu)化。

（ 引入激光切割后的單面鋁基PCB板的制作工藝流程 ）

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未來隨著科技的不斷發(fā)展，激光在金屬PCB基板切割領(lǐng)域?qū)�發(fā)揮越來越重要的作用。與傳統(tǒng)切割方式相比，激光切割的質(zhì)量好、效率高、精度高、成本低、靈活性高，已經(jīng)成為金屬基PCB板切割的發(fā)展趨勢。同時(shí)，智能化、自動(dòng)化將進(jìn)一步推動(dòng)激光切割技術(shù)在PCB板工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，為精準(zhǔn)、高效的生產(chǎn)模式打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)持續(xù)繁榮。

轉(zhuǎn)自：飛博激光

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