PCBでのレーザーコーディングの破壊的な分析

レーザーマーキングテクノロジーは、レーザー処理の最大のアプリケーション分野の1つです。レーザーマーキングは、高エネルギー密度レーザーを使用してワークピースを局所的に照射して表面材料を蒸発させるか、化学反応を引き起こして色を変化させ、それによって永続的なマークを残すマーキング方法です。レーザーマーキングは、さまざまなキャラクター、シンボル、パターンなどを生成できます。文字のサイズは、ミリメートルからマイクロメートルまでの範囲であり、製品対カウンターファイティングにとって特別な重要性です。

レーザーコーディングの原理

レーザーマーキングの基本原理は、高エネルギーの連続レーザービームがレーザー発電機によって生成され、集中したレーザーが印刷材料に作用して表面材料を即座に溶かしたり蒸発させたりすることです。材料の表面にあるレーザーの経路を制御することにより、必要なグラフィックマークを形成します。

機能1

非接触処理は、特別な形の表面にマークすることができます。ワークピースは、金属、プラスチック、ガラス、セラミック、木材、革、その他の材料をマークするのに適した内部応力を変形させず、生成しません。

機能2

ほぼすべての部品（ピストン、ピストンリング、バルブ、バルブシート、ハードウェアツール、衛生用品、電子コンポーネントなど）にマークを付けることができます。

機能3

スキャン方法はマーキングに使用されます。つまり、レーザービームは2つのミラーに入射し、コンピューター制御のスキャンモーターは、ミラーを駆動してXとY軸に沿って回転させます。レーザービームが焦点を合わせた後、マークされたワークピースに該当し、それによってレーザーマーキングが形成されます。トレース。

レーザーコーディングの利点

レーザーフォーカシング後の非常に薄いレーザービームは、オブジェクトポイントの表面材料をポイントごとに除去できるツールのようなものです。その高度な性質は、マーキングプロセスが非接触処理であり、機械的な押し出しや機械的応力を生成しないため、処理された物品を損傷しないことです。焦点を合わせた後のレーザーのサイズが小さいため、熱の影響を受けた領域、細かい処理により、従来の方法では達成できないプロセスを完了できます。

レーザー処理で使用される「ツール」は、フォーカスライトスポットです。追加の機器や材料は必要ありません。レーザーが正常に機能する限り、長い間継続的に処理できます。レーザー処理速度は速く、コストが低くなります。レーザー処理はコンピューターによって自動的に制御され、生産中に人間の介入は必要ありません。

レーザーがマークできる情報の種類は、コンピューターで設計されたコンテンツにのみ関連しています。コンピューターで設計されたアートワークマーキングシステムがそれを認識できる限り、マーキングマシンは適切なキャリアの設計情報を正確に復元できます。したがって、ソフトウェアの機能は、実際にシステムの関数を大幅に決定します。

SMTフィールドのレーザーアプリケーションでは、レーザーマークのトレーサビリティが主にPCBで実行され、PCBスズマスキング層に対する異なる波長のレーザーの破壊性は一貫性がありません。

現在、レーザーコーディングで使用されているレーザーには、ファイバーレーザー、紫外線レーザー、緑色のレーザー、CO2レーザーが含まれます。業界で一般的に使用されるレーザーは、UVレーザーとCO2レーザーです。ファイバーレーザーと緑色のレーザーは比較的使用されていません。

光ファイバーレーザー

ファイバーパルスレーザーとは、ゲイン媒体として希土類元素（イッタービウムなど）をドープしたガラス繊維を使用して生成される一種のレーザーを指します。非常に豊富な明るいエネルギーレベルを持っています。パルスファイバーレーザーの波長は1064NMです（YAGと同じですが、違いはYAGの作業材料です）（QCW、連続繊維レーザーは1060-1080NMの典型的な波長ですが、QCWはパルスレーザーでもありますが、緑豊かなレーザーは完全に異なります。吸収速度が高いため、金属および非金属の材料をマークするために使用できます。

このプロセスは、材料に対するレーザーの熱効果を使用するか、表面材料を加熱および蒸発させて異なる色の深い層を露出させること、または材料の表面の微視的な物理的変化を加熱することによって達成されます（いくつかのナノメーター、10ナノメートルなど）グレードマイクロホールは、材料を反映して、幼虫を変えることができます。光エネルギーで加熱されたときに発生する反応は、グラフィック、文字、QRコードなどの必要な情報を示します。

UVレーザー

紫外線レーザーは、短波長レーザーです。一般に、周波数倍増技術は、固体レーザーによって放出される赤外線（1064NM）を355NM（3倍周波数）および266NM（四重周波数）紫外線に変換するために使用されます。その光子エネルギーは非常に大きく、自然のほぼすべての物質のいくつかの化学結合（イオン結合、共有結合、金属結合、金属結合）のエネルギーレベルと一致し、化学結合を直接壊し、材料が明らかな熱効果なしに光化学反応を起こします（核、内側の電子の特定のエネルギーレベルは、ultraviolet vibrationを介して吸収される可能性があります。それは明らかではありません）、「コールドワーキング」に属します。明らかな熱効果はないため、UVレーザーは溶接には使用できず、一般的にマーキングと精密な切断に使用されます。

UVマーキングプロセスは、UV光と材料の間の光化学反応を使用して色を変化させることによって実現されます。適切なパラメーターを使用すると、材料の表面に対する明らかな除去効果が回避されるため、明らかな触れなくグラフィックと文字をマークすることができます。

UVレーザーはコスト係数のために金属と非金属の両方をマークすることができますが、繊維レーザーは一般に金属材料のマークに使用されますが、UVレーザーは高い表面品質を必要とする製品をマークするために使用され、CO2で達成が困難であり、CO2との高い低い一致を形成します。

グリーンレーザー

グリーンレーザーは、短波長レーザーでもあります。一般に、周波数倍増技術は、固体レーザーによって放出された赤外線（1064nm）を532NM（二重周波数）で緑色光に変換するために使用されます。緑色のレーザーは可視光で、紫外線レーザーは見えない光です。。緑色のレーザーには大きな光子エネルギーがあり、そのコールド処理特性は紫外線と非常に似ており、紫外線レーザーでさまざまな選択を形成できます。

緑色の光のマーキングプロセスは、紫色の光と材料の間の光化学反応を使用して色を変化させる紫外線レーザーと同じです。適切なパラメーターを使用すると、材料表面に対する明らかな除去効果を回避できるため、明らかなタッチなしでパターンをマークすることができます。文字と同様に、通常、PCBの表面にスズのマスキング層があり、通常は多くの色があります。緑色のレーザーはそれに対して良好な反応を持ち、マークされたグラフィックスは非常に明確で繊細です。

CO2レーザー

CO2は、豊富な発光エネルギーレベルを備えた一般的に使用されるガスレーザーです。典型的なレーザー波長は9.3および10.6umです。これは、最大数十キロワットの連続出力電力を備えた遠洋性レーザーです。通常、低電力CO2レーザーを使用して、分子およびその他の非金属材料の高いマーキングプロセスを完了します。一般に、CO2レーザーは金属のマークに使用されることはめったにありません。これは、金属の吸収速度が非常に低いためです（高電力CO2は金属を切断および溶接するために使用できます。吸収速度、電気光学的パス、維持、その他の要因により、ファイバーレーザーが徐々に使用しています。

CO2マーキングプロセスは、材料に対するレーザーの熱効果を使用するか、表面材料を加熱して蒸発して異なる色の材料の深い層を露出させることによって実現されます。

CO2レーザーは、一般に、電子部品、衣料品、革、革、袋、靴、ボタン、メガネ、薬、飲料、化粧品、包装、電気機器、ポリマー材料を使用するその他のフィールドで使用されます。

PCB材料のレーザーコーディング

破壊分析の概要

ファイバーレーザーとCO2レーザーはどちらも、材料に対するレーザーの熱効果を使用してマーキング効果を達成し、基本的に材料の表面を破壊して拒絶効果を形成し、背景色を漏らし、色素違反を形成します。紫外線レーザーと緑色のレーザーは、材料の化学反応にレーザーを使用しますが、材料の色が変化し、拒絶効果が生成されず、明らかな接触なしにグラフィックとキャラクターを形成します。