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PCB市场为何能给激光企业带来增长动能?高功率纳秒紫外激光器有何优势?

发布时间:2020-08-11 点击数:

2019年,激光加工市场规模增速进一步放缓,部分应用市场的成熟与红海竞争,也让相关企业面临经营压力增大、业绩下滑的困境,2020年的新冠肺炎疫情更是给激光企业的发展蒙上阴影。而在这样的环境下,PCB加工相关的激光市场却仍保持增长,在部分上市公司披露的数据中,PCB业务的订单成了支撑业绩增长的主要动力。PCB市场的发展情况如何?又为何能为激光企业带来巨大的增长动能呢?

PCB、FPC产业快速发展 市场增量巨大

PCB是印刷电路板(Printed Circuit Board)的简称,是电子工业的重要部件之一,几乎用于所有的电子产品,主要作用是实现各个元件之间的电气互连。PCB由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用。其制造品质可直接影响电子产品的可靠性,是当今电子信息产品制造的基础产业,也是目前全球电子元件细分产业中产值最大的产业。

PCB的应用市场十分广泛,包括消费电子、汽车电子、通信、医疗、军工、航天等。目前消费电子和汽车电子发展快速,成了PCB应用的主要领域。长期以来,全球PCB产值主要集中在北美、欧洲及日本等地区,2000年后PCB产业重心开始向亚洲地区转移,尤以中国市场为最。2009年,中国大陆PCB产业产值约占全球的1/3,到2017年已达50.5%,占据全球PCB产值的半壁江山。

快速发展的PCB市场培育了巨大的衍生市场。随着激光技术的发展,激光加工逐渐取代传统的模切工艺,成了PCB产业链的重要一环。因此在激光市场整体增速放缓的背景下,与PCB相关的业务依然能够保持较高增长。

激光在PCB、FPC加工的优势

激光在PCB上的应用主要包括切割、钻孔、打标等,尤以切割为主。与传统的模切工艺相比,激光切割属于无接触加工,无需价格昂贵的模具,生产成本大大降低;此外,传统工艺难以解决边缘有毛刺、粉尘、应力、无法加工曲线等一系列的问题,而激光在聚焦后光斑仅有十几微米,能够满足高精度切割和钻孔的加工需求,解决了传统工艺中遗留的一系列问题。这一优势正迎合电路设计精密化的发展趋势,是PCB、FPC、PI 膜切割的理想工具。

实际上,PCB激光切割技术在PCB行业中的应用起步较早,但早期采用CO2激光切割,热影响较大,效率较低,一直未能获得较好的发展,只在一些特殊领域(如科研、军工等)有所运用。随着激光技术发展,能在PCB行业应用的光源越来越多,也为实现激光切割PCB的工业化应用找到了突破口。

从原理来看,脉冲激光切割材料可分为两种情况:一种是光化学原理,利用激光单光子能量达到或超过材料化学键键能,打断材料某些化学键来实现切割;另一种是光物理原理,当激光单光子能量低于材料化学键键能时,依靠聚焦光斑处非常高的能量密度,超过材料的气化阈值,从而瞬间气化材料,实现材料的切割。但实际在用紫外激光切割FPC或PI膜时,光化学和光物理切割原理同时存在。

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