探索杜邦™ Pyralux® AC软板基材的雷射加工应用

在现今电子产业日益微型化的趋势下,柔性电路板(Flexible Printed Circuits, FPC成为实现高性能与空间优化的关键材料,而其中由杜邦™所开发的Pyralux® AC 系列软板基材,凭借其优异的电气性能与柔性结构,正被广泛应用于消费性电子产品、汽车、医疗设备与航太等领域。

 

然而,要将这类高性能材料应用于高精度制造过程中,传统机械加工技术已难以胜任。这时,Universal Laser Systems (ULS) 的精密雷射加工技术,就成为微细结构制作的理想解决方案。

图1. 杜邦™ Pyralux®AC 352500EY材料的层结构
图1. 杜邦™ Pyralux®AC 352500EY材料的层结构

Pyralux® AC:柔性电路的理想材料,但加工却是一大挑战

杜邦 Pyralux® AC 是一种由 聚醯亚胺层 (Polyimide Layer) + 铜箔层 (Copper Layer) 透过特殊制程层压而成的复合材料,具有以下特性:

 

  • 优异的耐热性:适用于高温焊接和无铅制程。
  • 高机械强度:具有良好的抗弯曲性和抗撕裂性。
  • 优异的电气性能:适用于5G通讯和高速资料传输。
  • 化学稳定性:对大多数有机溶剂、酸、碱和氧化剂具有优异的耐受性。
  • 轻量化与薄型化:厚度可低至25 μm,利于高密度、轻量化设计。

 

这些特性让 杜邦 Pyralux® AC 成为制作柔性电路的理想材料。但也因此对制程设备提出更高要求——例如无接触加工、微米等级的加工精度等,而Universal Laser Systems雷射技术正好符合这些加工需求。

 

Universal Laser Systems雷射技术,破解复合材料加工难题

 ULS 专为高性能材料打造雷射解决方案,透过多波长雷射系统与智慧材料资料库,能精准控制能量输出与加工路径,是目前市面上极少数能稳定处理复合材料(如聚醯亚胺与铜)的雷射平台之一。

 

为应对 Pyralux® AC 多层结构与低热影响需求,ULS 整合以下五项关键技术,全面破解加工挑战:

 

1.多波长混合技术(MultiWave Hybrid ™

针对 Pyralux® AC 的复合材质结构,可选择不同波长雷射同步进行加工,例如:

材料结构 雷射类型 波长
铜箔层 光纤 1.06 μm
聚醯亚胺层 CO₂ 9.3 μm
  • 同步去除多层材料,实现干净的边缘
  • 碳化量低,热影响区极小
  • 适用于切割、雕刻与打标

2.智慧材料资料库

内建的材料加工资料库包含对 Pyralux® AC的最佳参数设定,使用者无须经过繁琐的测试,即可快速上手执行加工。

3.非接触式加工

雷射技术无需接触材料,有效降低变形风险,保护材料结构完整性。

4.精确且高效率

雷射加工可以实现高精度和细节,处理复杂的图案和设计,且比传统方法更快速。

5.环保与洁净的制程

雷射蚀刻不会留下需要随后清理的残留物,无需使用化学溶剂来去除物质,使过程更洁净且环保。

了解更多Universal詳細特色:https://www.asun-photonics.cn/product/laser-system-ultra-r5000/

 

Pyralux® AC 实际加工成果

图2. 杜邦Pyralux®AC雷射切割后边缘的显微镜影像(300倍)热影响区尺寸为60µm
图2. 杜邦Pyralux®AC雷射切割后边缘的显微镜影像(300倍) 热影响区尺寸为60µm
图3. 聚醯亚胺层选择性烧蚀后,露出铜箔层基板的显微镜影像(300倍)。热影响区尺寸为30µm
图3. 聚醯亚胺层选择性烧蚀后,露出铜箔层基板的显微镜影像(300倍)。 热影响区尺寸为30µm

 

进一步观察雷射切割后的边缘,可以发现透过多波长混合雷射技术,聚醯亚胺层与铜箔层压板沿着加工路径呈现干净且平滑的分离。4为图2显微镜影像所对应的三维渲染图,清楚显示边缘的整齐状态。

 

图 4.雷射切割Pyralux®AC 后边缘的3D 渲染显微镜影像(300 倍)
图 4.雷射切割Pyralux®AC 后边缘的3D 渲染显微镜影像(300 倍)
图 5.聚醯亚胺层选择性烧蚀后区域的 3D 渲染显微镜影像(300 倍)
图 5.聚醯亚胺层选择性烧蚀后区域的 3D 渲染显微镜影像(300 倍)

 

Pyralux® AC 加工范例

杜邦Pyralux®AC加工应用需要精细的几何形状和复杂的细节,而 Universal Laser Systems 技术可以实现这些需求。

图 6. 杜邦Pyralux®AC雷射加工可实现的精细几何形状范例。
图 6. 杜邦Pyralux®AC雷射加工可实现的精细几何形状范例。

 

总结:从材料到工艺,全面提升柔性电路的加工极限

随着电子产品往更薄、更小、更柔性的方向发展,像 杜邦Pyralux®AC 这样的高性能基材将越来越重要。而为了精准应用这些材料,雷射加工不再只是选项,而是必要条件。

Universal Laser Systems 透过成熟的雷射技术、生态化的材料资料库以及多波长加工能力,已成为电子制造领域的重要加工伙伴。无论是研发打样、少量试产或全自动制程,ULS 皆能为您带来高效率、高品质的加工解决方案。

 


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