Laserstrukturierung für die Herstellung von Leiterplatten
Strukturieren von Leiterplatten mit dem Laser
Die Laserstrukturierung ist ein kontaktloses Verfahren, bei dem ein gepulster Laserstrahl das Material lokal verdampt. Dank Ultrakurzpulslaser Technologie ist dieses Verfahren schnell und mit minimaler Hitzeentwicklung schonend für das Material um Delaminierungseffekte zu vermeiden. Seit fast zwei Jahrzehnten wird es in der Serienfertigung von Leiterplatten eingesetzt, um elektronische Leiterbahnen direkt auf der Oberfläche zu definieren, ohne Maskier- und Ätzverfahren.
Wie funktioniert das Laserstrukturieren von PCBs bei der Photonics Systems Group?
Speziell für das Fertigen von Kleinserien wie zum Beispiel Probecards eignet sich das Verfahren der direkten Laserstrukturierung von Leiterplatten. Dabei wird mittels Laser die Kupferschicht bis auf das unterliegende Dielektrikum abgetragen. Das Verfahren ist selektiv und damit prozesssicher mit hoher Ausbeute einzusetzen. Aufwändige Belichtungs- und Ätzschritte entfallen und ermöglichen eine schnellere und kostengünstigere Fertigung.
Immer leistungsstärkere Laserquellen öffnen das Verfahren der Laserdirektstrukturierung für weitere Anwendungsfälle. Die Lösungen der Photonics Systems Group sind ausgereift und speziell für den 24/7 Betrieb ausgelegt. Auf Wunsch können Sie aus unserem Standardkatalog Automatisierungsoptionen auswählen.
Die Photonics Systems Group steht Ihnen als starker Partner zur Seite – von der Machbarkeitsstudie über die Auswahl der optimalen Prozessmaschine bis hin zum passenden Automatisierungsgrad – alles aus einer Hand.
Vorteile des Laser-Strukturierens im Vergleich zu konventionellem Bohrverfahren
- Direkt-Laserstrukturieren der Kupferdecklage von Leiterplatten
- Die Anzahl der konventionellen Prozess-Schritte wird reduziert
- Umweltschädliche Materialien und Rückstände werden deutlich reduziert – das verbessert nicht nur den Umweltschutz, sondern reduziert auch die Entsorgungskosten
- Starke Lokalisierung des Energieeintrags mittels ultrakurze pulse führt zu keine signifikanter Wärmeeintrag und keine Schädigung des darunterliegenden Materials (Dielektrikum)
- Die Abbildung exakter Geometrien auf verschiedensten Materialien ist problemlos möglich (z. B. FR4, aluminiumbeschichtete PET-Folien, Keramik, etc.)
- Grenzenlose Bearbeitung von Layouts
- Es können sehr feinen Strukturen von weniger als 10 µm mit hoher Präzision erzeugt werden, um höchste Line/Space Anforderungen zu realisieren
Unsere maßgeschneiderten Lösungen
Haben Sie Fragen oder benötigen Sie Unterstützung bei Ihrem aktuellen Projekt oder wollen Sie in die Welt der Laserdirektstrukturierung durchstarten? Unsere Experten stehen Ihnen mit Rat und Tat zur Seite. Kontaktieren Sie uns noch heute und profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung und unserem umfassenden Know-how!
Häufig gestellte Fragen zur Laserstrukturierung
Können Laseranlagen mehrere Arbeitsschritte ausführen?
Ja! Die Laseranlagen der Photonics Systems Group sind, je nach Ausführung, außer zum Strukturieren auch zum Markieren, Bohren, erzeugen von Kavitäten und Schneiden, wie es zum Beispiel beim Nutzentrennen erforderlich ist, geeignet. Auch bei diesen Anwendungen erreicht eine Laseranlage eine Genauigkeit und Geschwindigkeit, die weit über denen konventioneller Verfahren liegt. Die Anlagen der InnoLas Solution sind sogar in der Lage, die entsprechenden Prozesse parallel auszuführen.
Welche anderen Verfahren zur Strukturierung von Leiterplatten gibt es?
Weltweit am weitesten verbreitet sind immer noch fotochemische Verfahren, bei denen eine Schicht lichtempfindlicher Lacke auf der metallischen Leiter-Platte durch eine Maske belichtet und dann entsprechend geätzt wird. Dieses Verfahren führt nicht nur zu der bereits erwähnten Belastung der Umwelt, sondern verzögert auch die Produktion, da die Bauteile während des Prozesses nicht anderweitig bearbeitet werden können. Bei der Laserstrukturierung hingegen fallen keine chemischen Abfälle an und es können bereits während der Strukturierung weitere Arbeitsschritte zeitgleich durchgeführt werden.
Ein vor allem in der Herstellung von Prototypen angewandtes Verfahren ist das Fräsen. Dabei werden Schichten von Kupfer mechanisch strukturiert. Dieses Verfahren verursacht naturgemäß Metallstaub und -späne auf dem Werkstück, außerdem nutzt sich der Fräskopf schnell ab und muss darum regelmäßig nachjustiert werden. Das verursacht ebenfalls erhebliche Zeitverluste und Abfall. Eine Laseranlage hingegen verdampft die Beschichtung rückstandsfrei.
Für welche Anwendungen sind die Laseranlagen der Photonics Systems Groupgeeignet?
Unsere Laseranlagen eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen in fast allen Bereichen der Elektroindustrie. Wir sind einer der führenden Anbieter von Laseranlagen für das absolut rückstandslose und karbonisierungsfreie Nutzentrennen. Wenn vor der endgültigen Trennung des Nutzens eine Ritzung desselben gewünscht ist, haben wir natürlich auch dafür eine Lösung parat. Ferner eignen sich unsere Anlagen zum Laserbohren für Micro Vias mit hohen Aspektverhältnissen und Durchmessern bis 15 µm. Um der zunehmenden Verkleinerung moderner elektronischer Geräte und ihrer Leiter-Platten Rechnung zu tragen, bieten wie des Weiteren umfangreiche Lösungen im Bereich der Erzeugung von Kavitäten an.
Alle diese Lösungen finden Sie bei uns selbstverständlich kombiniert in nur einer einzigen Laseranlage. Teilweise können die einzelnen Prozesse sogar parallel ausgeführt werden. So umfangreich und effizient sind nur Laserschneidanlagen!
Ein vor allem in der Herstellung von Prototypen angewandtes Verfahren ist das Fräsen. Dabei werden Schichten von Kupfer mechanisch strukturiert. Dieses Verfahren verursacht naturgemäß Metallstaub und -späne auf dem Werkstück, außerdem nutzt sich der Fräskopf schnell ab und muss darum regelmäßig nachjustiert werden. Das verursacht ebenfalls erhebliche Zeitverluste und Abfall. Eine Laseranlage hingegen verdampft die Beschichtung rückstandsfrei.
Welche Laser kommen beim Strukturieren zum Einsatz?
Unsere Anlagen verwenden ausschließlich Ultrakurzpulslaser im Femto- und Pikosekundenbereich im ultravioletten, grünen und infraroten Teil des Spektrums. Dadurch ist der Wärmeeintrag auf das Werkstück signifikant geringer, als bei früher verwendeten Lasern, welche mit längeren Pulsen arbeiteten. Dank dieser Eigenschaften ist sichergestellt, dass das abzutragende Material ohne Rückstände verdampft und es zu keiner Karbonisierung kommt.
Ein vor allem in der Herstellung von Prototypen angewandtes Verfahren ist das Fräsen. Dabei werden Schichten von Kupfer mechanisch strukturiert. Dieses Verfahren verursacht naturgemäß Metallstaub und -späne auf dem Werkstück, außerdem nutzt sich der Fräskopf schnell ab und muss darum regelmäßig nachjustiert werden. Das verursacht ebenfalls erhebliche Zeitverluste und Abfall. Eine Laseranlage hingegen verdampft die Kupferschicht rückstandsfrei.