激光式分板机的工作原理​
2025-05-21

激光式分板机通过高能量激光束的热效应实现PCB板的非接触式切割核心原理是利用激光的高能量密度将材料汽化分离,设备由激光发生器、光路系统、数控工作台及辅助气体系统组成,工作时,激光发生器产生特定波长的高能光束,经反射镜和聚焦透镜聚焦成微米级光斑(直径50-200μm),精准照射到PCB板待切割区域,聚焦光斑瞬间将材料加热至汽化温度(超3000℃),使得树脂、玻璃纤维等成分迅速蒸发,同时辅助气体(氮气或压缩空气)以高速吹除汽化残渣,形成光滑切口,数控系统控制工作台移动使激光束按预设路径(比如直线、曲线或异形)扫描完成分板。

激光式分板机的工作原理(图1)

性能优缺点

优点

精度极高:光斑直径小,定位精度可达±0.02mm,能够实现0.1mm以下微小间距切割,满足BGA芯片周边等高精密分板需求。

无应力损伤:非接触加工无机械应力,对0201封装元件、柔性电路板(FPC)等脆弱器件无损伤风险,良率提升显著。

灵活性强:无需更换物理刀具,通过软件编程即可以切割任意复杂轮廓,尤其适合多品种小批量生产的快速换型。

切口质量优:热影响区仅仅0.1mm左右,切口无毛刺、无分层,无需进一步处理可以直接进入焊接工序。

缺点

成本高昂:激光发生器、光路系统等核心部件技术壁垒高,设备采购成本达 50-200万元,是锯片式分板机的5-10倍。

效率较低:受材料汽化速度限制,切割速度大约5-15mm/s(厚板更慢)而且需要逐点扫描,大规模量产时效率低于冲压式分板机。

维护复杂:激光管寿命约1000-3000小时,需要定期校准光路、更换滤芯,年维护成本占设备原值的10%-15%。

安全要求高:需要配备激光防护舱和废气处理系统,避免强光辐射和VOCs气体排放,增加场地与管理成本。

际诺斯总结

激光式分板机以“高精度、无应力、全柔性”的技术优势成为医疗设备、航空航天、高端消费电子等领域的首选,尤其适合异形板、多层板及敏感元件的分板需求,但是它的高昂成本与较低的效率,使它在中低端量产场景中应用受限,企业选型时,需要根据产品精度要求(比如是否涉及0.5mm以下精细切割)、生产规模(日产量<500块更适用)及预算综合判断,随着光纤激光技术成熟,设备成本正逐步下降,际诺斯将来也会跟德国合作伙伴引入激光分板设备未来有希望在中小批量精密分板领域扩大应用未来有希望在中小批量精密分板领域扩大应用。

 

        注:本文数据来源于公开信息,仅供参考。

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