Laser-Nutzen-trennen von LPKF
Das Nutzentrennen als letzter Schritt im Produktionsprozess ist nicht zu unterschätzen, da auch die Art, wie die Einzelnutzen aus der Leiterplatte getrennt werden, die Qualität des Endproduktes maßgeblich beeinflussen kann: Bei den auf dem Markt vorherrschenden Verfahren, dem manuellen Herausbrechen der Einzelnutzen und dem Einsatz einer Fräse, wird beim Trennvorgang mechanischer Stress in die Leiterplatte übertragen, der umliegende Bauteile schädigen und zu Fehlfunktionen führen kann.
Die Alternative zu den mechanischen Trennverfahren ist das Laser-Nutzentrennen, ein Prozess, der dafür sorgt, dass Gutes auch gut bleibt: Mit dem Laser wird das Material berührungslos, ohne mechanischen Stress für die Leiterplatte, schichtweise abgetragen. Die Sorge vor Qualitätsverlusten durch Karbonisierung der Schnittkante ist dabei unbegründet: Neue Technologien wie der CleanCut sorgen dafür, dass das Material beim Schnitt karbonisierungsfrei verschmilzt und so eine geschlossene Trennkante hinterlässt während die Gesamt-Wärmeentwicklung beim Trennvorgang dennoch so gering ist, dass umliegende Bauteile keinen Schaden nehmen. Da der Laserstrahl zudem nur wenige μm als Schneidkanal benötigt, können mehr Einzelschaltungen auf einem Mehrfachnutzen platziert werden, was signifikante Materialeinsparungen ermöglicht.
Kontinuierliche Weiterentwicklungen eröffnen dem Laser neue Einsatzgebiete: Mit einer neuen, patentierten Technologie ermöglicht LPKF den Einsatz leistungsstarker Laserquellen für die Trennung dicker FR4-Materialien mit kurzer Taktzeit – ganz ohne Qualitätsverluste.
Die CuttingMaster-Serie überzeugt mit höchster Präzision durch die Ausstattung mit Linearantrieben und einem großen Arbeitsbereich. Ausgestattet mit unterschiedlichen Laserquellen und Pulsdauern im Nano- und im Picosekundenbereich bearbeitet der CuttingMaster unterschiedlichste Materialien: Flex, Starr-Flex oder FR4 (alle Stärken) und natürlich LTCC, Al2O3, PTFE, LCP.
Die patentierte CleanCut-Technologie des Herstellers LPKF reduziert die Karbonisierung auf Null und erhöht so die Lebensdauer von Leiterplatten. Da die Materialien beim Schnitt verschmelzen, wird ein Ausfransen der Schnittkanten verhindert. Die hohe Schnittqualität reduziert die Prozesskosten: Es sind keine Reinigungsschritte erforderlich.
Mit dem Laser ist das Nutzentrennen vollkommen berührungslos, es wird kein mechanischer Stress in die Leiterplatte übertragen und sensible Bauteile werden nicht beschädigt. Bei mechanischen Trennverfahren entstehen Stäube, der Laser hingegen verdampft das Material und wird abgesaugt. So werden Ablagerungen auf der Leiterplatte vermieden.
Durch den schmalen Durchmesser des Lasers von < 20µm und der flexiblen Linienführung sind der Gestaltung keine Grenzen gesetzt: sehr feine und komplexe Strukturen können mit dem Laser problemlos realisiert werden, da weder Mindestradien noch -stegbreiten berücksichtigt werden müssen.
Um unterschiedlichste Materialien zu bearbeiten sind weder Werkzeugwechsel noch unterschiedliche Systeme notwendig – eine einfache Änderung der Prozessparameter reicht aus. LPKF-Systeme bearbeiten problemlos Materialien wie z.B. FR4 Boards mit bis zu 2mm Dicke, Keramiken und FPCBs.
Lasersysteme arbeiten verschleißfrei, das heißt es müssen keine Werkzeuge wie Fräsköpfe oder Sägeblätter gewechselt werden. Folgekosten für Wartung und Instandhaltung entfallen somit
Weil durch die Lasertechnologie nur eine minimale Wärmeeinflusszone im Leiterplattendesign berücksichtigt werden muss und der Laser nur wenige µm als Schneidkanal benötigt, führt der Umstieg von einem mechanischen Verfahren zum Laser-Nutzentrennen zu rund 30 Prozent Materialersparnis.
Das integrierte Visionsystem nutzt Passermarken, um Verformungen oder Verzerrungen im Material zu Detektieren. Beim Trennvorgang folgt der Laserstrahl den Konturen der realen Bauteillage. Lasersysteme von LPKF können so aus verzerrten Basismaterialien normgerechte Nutzen erzeugen.
Die CircuitPro-Software ist eine komplett skalierbare "All-In-One"-Lösung: Die intuitiv bedienbare Software mit Benutzerführung unterstützt alle gängigen Datenformate und erlaubt die Bearbeitung unterschiedlicher Materialarten und -stärken. Mit unterschiedlichen Benutzerleveln wird der Zugang zur Software geregelt und ein reibungsloser Produktionsablauf gesichert.
Für Traceability ist jederzeit gesorgt: Die Lasersysteme können 1D und 2D Codes lesen und auch erzeugen, schlechte Boards erkennen, Prozessparameter aufzeichnen und Informationen mit Ihrem MES-System austauschen.
Alle CuttingMaster-Modelle gibt es als klassisches Offline-System mit manueller Be- und Entladung (Modell P) und als Inline-System mit automatischer Zu- und Abführung des zu trennenden Substrates
Alle Offline-Systeme können jederzeit zu einem Inline-System umgebaut werden.
Das müssen sie selbst sehen, um es zu glauben?
Dann vereinbaren Sie gerne einen Demo-Termin!
DIE CUTTINGMASTER-SERIE
Der CuttingMaster kombiniert in der 2000er-Serie Leistung und Effizienz mit einem Ergebnis, das für sich spricht. Der CuttingMaster spart in der 2000er-Serie dank seiner kompakten Bauweise wertvollen Platz in der Fertigung und ist auf hohen Durchsatz und beste Schneidqualität ausgelegt.
Die CuttingMaster 3000er-Serie ist mit unterschiedlichen Laserquellen und Pulsdauern im Nano- und im Picosekundenbereich ausgestattet, was die Bearbeitung unterschiedlicher Materialien ermöglicht: ob Flex, Starr-Flex oder FR4 (alle Stärken) und natürlich LTCC, Al2O3, PTFE, LCP.
Darüber hinaus kann der CuttingMaster in der 3000er-Serie auch für Bohranwendungen genutzt werden.
Martin Baur, wenglor sensoric
Christian Bräm, Canastra
Martin Mündlein, ESCATEC
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