LPKF ProtoLaser U4 — широкий диапазон обрабатываемых материалов и стабильность на малых мощностях
LPKF ProtoLaser U4 — широкий диапазон обрабатываемых материалов и стабильность на малых мощностях
Лазерная установка LPKF ProtoLaser U4 оборудована источником лазера ультрафиолетового диапазона, позволяющим, в дополнение к типовым процессам структурирования печатных плат, обрабатывать широкий диапазон материалов и использоваться для быстрого изготовления печатных плат в лабораторных условиях, поверхностной и сквозной обработки материалов (органические материалы, LTCC керамика и пр).
Установки LPKF ProtoLaser эксплуатировались в ведущих лабораториях электроники на протяжении многих лет. LPKF ProtoLaser U4, опираясь на этот опыт и используя многочисленные приложения, расширяет возможности своих предшественников. Система работает бесконтактно, снижая механические и термические нагрузки на заготовки, и не требует инструментов или специальных масок.
Прецизионная точность, отклоняющий гальваносканер и технология быстрого удаления полигонов меди позволяют невероятно быстро и точно создавать топологию печатных плат.
Высокая точность, отклоняющий гальваносканер и технология быстрого удаления полигонов меди позволяют невероятно быстро и точно создавать топологию печатных плат.
Универсальность применениябез дополнительных инструментов
Универсальность применения без дополнительных инструментов
LPKF ProtoLaser U4 использует разработанный специально для применения в лабораториях, отклоняющий сканер, для лазеров с длиной волны в УФ диапазоне (355 Нм). При такой длине волны, большинство материалов могут легко обрабатываться лазером без необходимости использовать дополнительные инструменты, такие как маски или плёнки. Данная система имеет рабочую зону 229 x 305 x 10 мм благодаря системе последовательной обработки зон сканера. Размер луча лазера около 20 мкм позволяет создавать структуры с шагом 65 мкм (50 мкм дорожка и 15 мкм изоляция) на FR4 со слоем меди 18 мкм.
Обработка тонкихматериалов и покрытий
Обработка тонких материалов и покрытий
Тонкие материалы и покрытия во время обработки требуют крайне низкого уровня лазерной энергии. Новый источник УФ-лазера, разработанный для LPKF ProtoLaser U4 стабилен в большом диапазоне мощностей. Это позволяет работать с материалами, требующими деликатности при обработке.
Регистрация процессовдля последующего воспроизведения
Регистрация процессов для последующего воспроизведения
Установленный измеритель мощности определяет фактическую мощность лазерного луча в точке фокуса. Это позволяет точнее документировать производственный процесс и затем воспроизводить его.
Техническое зрение
LPKF ProtoLaser U4 использует современную скоростную видеосистему, оптимизированную для лазерной микрообработки материала, позволяющую определять реперные знаки и геометрические структуры на подложке.
Системное ПО LPKF CircuitPro
Системное ПОLPKF CircuitPro
Удобное программное обеспечение LPKF CircuitPro PL предоставляет доступ ко всем важным параметрам процесса. В своих проектах пользователи могут опираться на библиотеку параметров обработки многочисленных материалов.
быстрыерезультаты
быстрые результаты
в 10 раз быстрее
Системные программисты LPKF проделали хорошую работу. В разработке программного обеспечения LPKF CircuitPro были переработаны все процедуры предыдущих версий. Результат впечатляет: единый, интуитивно понятный интерфейс для всех вариантов операций, обширная автоматизация рутинных задач и оптимизации процессов расчета. Некоторые расчеты производятся до десяти раз быстрее, чем раньше на тех же компьютерах. Было оптимизированно даже время самой обработки благодаря новому подходу в позиционировании.
Слева: предыдущая версия процесса удаления меди. Справа: обработка «особых зон». Дополнительный процесс обработки геометрии снижает риск повреждения тонких структур и увеличивает точность выполнения.
обработкаОсобых Зон
обработкаОсобых Зон
снижен риск повреждения
Системные программисты LPKF проделали хорошую работу. В разработке программного обеспечения LPKF CircuitPro были переработаны все процедуры предыдущих версий. Результат впечатляет: единый, интуитивно понятный интерфейс для всех вариантов операций, обширная автоматизация рутинных задач и оптимизации процессов расчета. Некоторые расчеты производятся до десяти раз быстрее, чем раньше на тех же компьютерах. Было оптимизированно даже время самой обработки благодаря новому подходу в позиционировании.
зонированиеработ
зонированиеработ
обработка бóльших площадей
Посредством «сшивания» — стыковки соседних полей сканирования — лазерные системы могут структурировать материалы, имеющие большую площадь. До сих пор сшивание было ограничено квадратными областями. Программное обеспечение CircuitPro PL способно проводить границы между существующими структурными элементами. Это уменьшает количество отдельных шагов сшивания и повышает общую точность платы.
Бесшовная сборка данных областей обработки «стык в стык» – оптимизированная базовая функция
Сверхтонкие структуры на сложных подложках
Из-за электрических свойств, твердости и устойчивости к факторам окружающей среды, изделия из керамики играют важную роль в электронике. Создание структур тончайших слоёв металла на керамических подложках выполняется на LPKF ProtoLaser U4 с высокой точностью, как показано в примере ниже. Оригинальный размер: 25 x 25 мм.
Участки платы достойные
более пристального внимания.
1.
ProtoLaser U4 позволяет достичь более высокой детализации, даже при сложной геометрии проводников.
2.
Отверстие с диаметром 0,4 мм в керамической подложке.
3.
Сверхтонкие структуры на керамике: проводник/изоляция 50/15 мкм под углом 135°.
Процесс удаления покрытия
Удаляя часть покрытия на базовом материале, например FR4 с полным покрытием поверхности медью, LPKF ProtoLaser U4 создает изоляционные каналы по обе стороны проводника. Таким образом, можно создавать платы с любой топологией. Благодаря прецизионному исполнению данная лазерная система идеально подходит для СВЧ приложений и плат для цифровой электроники.
Обычные печатные платы на стеклотекстолите или СВЧ платы с высокими требованиями к топологии, соответствие между макетом и результатом — хорошие примеры для иллюстрации точности LPKF ProtoLaser U4.
Обрезка и сверление плат
Лазерный луч может не только удалять металл с поверхности платы, но также может прорезать материал насквозь. Требуемые параметры лазера зависят от материала — программное обеспечение CircuitPro PL имеет обширные библиотеки параметров для всех типов распространенных материалов.
При помощи лазерного луча возможна обрезка отдельных ПП из больших панелей, или выполнять раскрой на тонких многослойных материалах без повреждения слоёв, компонентов и ближайших дорожек. Также возможна обработка твердо-гибких плат. Лазерное сверление, что на самом деле просто резка кругов, задача, освоенная LPKF ProtoLaser U4 практически для любого диаметра.
Создание топологии двухсторонних гибких плат
LPKF ProtoLaser U4 также может создавать топологию двухсторонних печатных плат — материал Pyralux с покрытием медью с двух сторон (рисунок внизу справа). Новая функция стабилизации луча позволяет удалять слой медного покрытия с двух сторон без повреждения материала подложки.
Резка, сверление и создание топологии для LTCC
Низкотемпературная, незапечённая керамика (LTCC) — крайне тонкий керамический материал, используемый, например, для многослойных плат. LTCC из-за чувствительности к механическому воздействию — идеальный кандидат для лазерной обработки. Луч УФ лазера LPKF ProtoLaser U4 может резать, сверлить и гравировать этот деликатный материал.
Обработка керамики
Принципиально изменились требования к обработке керамики. Достижения желаемых свойств осложнило обработку этих материалов. Ультрафиолетовый луч LPKF ProtoLaser U4 может резать, сверлить и создавать любые контуры на этих материалах. Структурирование лазером выполняется без физического контакта и без ограничений по форме. LPKF ProtoLaser U4 может эффективно создавать как одиночные экземпляры, так и небольшие партии.
Изогнутая линия края Al2O3 — с выдающимся качеством линии реза.
Предварительный надрез для быстрого разделения по прямой линии.
Вскрытие площадок под пайку
Еще одной областью применения является вскрытие площадок под пайку в паяльных масках. Близко расположенные площадки под пайку полностью покрываются паяльной маской, затем лазером удаляются части маски точно над площадкой и очищаются поверхности самих площадок.
Экспонирование тонких проводников
УФ-лазер LPKF ProtoLaser U4 может также использоваться для экспонирования сверхтонких проводников. При этом процессе часть, покрытая фоточувствительным полимером (фоторезист), фиксируется лазерным лучом, защищая области травления токопроводящих дорожек. Благодаря точному контролю над процессом, могут создаваться структуры, размер которых сопоставим с диаметром луча (20 мкм). На изображении ниже — лазерное экспонирование фоторезиста (минимальное расстояние до 15 мкм).
Обработка TCO / ITO
LPKF ProtoLaser U4 может обрабатывать широкий диапазон материалов до тех пор, пока характеристики поглощения материала позволяют обработку. Одним из примеров таких возможностей является структурирование невидимого проводящего слоя (TCO / ITO) на стекле для производства датчиков и антенн.
Технические характеристики LPKF ProtoLaser U4
Технические характеристики LPKF ProtoLaser U4
| LPKF ProtoLaser U4 | |
|---|---|
| Класс лазера | 1 |
| Max. Размер заготовки (X/Y/Z) | 229 mm x 305 mm x 10 mm (9” x 12” x 0.4”) |
| Длина волны лазера | 355 nm |
| Частота импульсов лазера | 25 kHz-300 kHz |
| Скорость структурирования | 200 mm/s (7.8”/s) on 18 μm/ 1⁄2 oz Cu on FR4 |
| Скорость резки | 200 mm/s (7.8”/s) 0.5 mm (0.02”) FR4* |
| Диаметр луча в фокусе | 20 μm |
| Минимальный размер структур | 50 μm/20 μm (2 mil/0.8 mil), FR4 (18 μm Cu) |
| Точность** | ± 1.98 μm (± 0.08 mil) |
| Габаритные размеры (W x H x D) | 910 mm x 1650 mm x 795 mm (35.8” x 65” x 31.3”); Высота с открытой дверью 1765 mm (69.5”) |
| Вес | 340 kg |
| Потребление электроэнергии | 110 V-230 V; 1.4 kW |
| Необходимые параметры сжатого воздуха | Min. 6 bar (87 psi), min. 230 l/min (8.12 cfm) |
| Необходимые аксессуары | Пылесос, компрессор, PC |
| *70 проходов **Механическое разрешение зон сканера | |
УФ лазерные системыLPKF MicroLine
Если прототипы, полученные с помощью лазерных систем LPKF ProtoLaser, производят хорошее впечатление, почему бы не использовать их для массового производства? Серия LPKF MicroLine включает в себя УФ-лазерные системы для массового производства, предназначенные для обработки различных материалов и вариантов обработки.
LPKF ProtoLaser ST
настольная система лазерного структурирования печатных плат
Компактный LPKF ProtoLaser ST можно использовать в любой лаборатории для обработки материалов от FR4 до чувствительных СВЧ-подложек. Точная обработка поверхностей и лазерная гравировка помогут создать платы всего за несколько минут. LPKF ProtoLaser ST — сочетание высокой мощности резки инфракрасного лазера и высокой скорости, достигаемой при помощи гальваносканера.
LPKF ProtoLaser U4
лазерная установка с ультрафиолетовым источником
Лазерная установка LPKF ProtoLaser U4 оборудована источником лазера ультрафиолетового диапазона позволяющим, в дополнение к типовым процессам структурирования печатных плат, обрабатывать широкий диапазон материалов и использоваться для быстрого изготовления печатных плат в лабораторных условиях, поверхностной и сквозной обработки материалов (органические материалы, LTCC керамика и пр).
LPKF ProtoLaser S4
инфракрасная лазерная установка для структурирования печатных плат
Лазерная установка LPKF ProtoLaser S4 оборудована источником лазера инфракрасного диапазона, наиболее оптимального для обработки медного покрытия. Прецизионная точность, отклоняющий гальваносканер и технология быстрого удаления полигонов меди позволяют невероятно быстро и точно создавать топологию печатных плат.
LPKF ProtoLaser R
пикосекундный лазер для исследовательской лаборатории
LPKF ProtoLaser R установка оснащенная пикосекундным лазером, позволяющим производить прецизионную обработку тонких пленок и структур. Холодная абляция и и стабильность на малых мощностях обеспечивает минимальные повреждения пограничных резу областей материала и безупречную линию реза.