LASER DEPANELING

Laser-Nutzentrennen von keramischen Leiterplatten

Mit den Lasernutzentrenn-Systemen von LPKF können neben einer Vielfalt weiterer Materialien auch Leiterplatten aus keramischen Werkstoffen technisch sauber, höchst genau und kosteneffizient bearbeitet werden.

Charakteristika keramischer Leiterplatten

Aufgrund der hervorragenden thermischen Leitfähigkeit sowie des geringen Ausdehnungskoeffizienten werden keramische Leiterplatten vorzugsweise im Hochleistungsbereich eingesetzt. Darüber hinaus zeichnet sich der Werkstoff Keramik durch seine ausgezeichnete chemische Erosionsbeständigkeit und mechanische Härte aus.

Speziell aufgrund der extrem hohen Härte sind die Materialien mit Hilfe mechanischer Trennverfahren, wie beispielsweise dem Fräsen oder Sägen, kaum bearbeitbar.

Einsatz von Keramik-Leiterplatten

Keramische Leiterplatten werden in einer Vielzahl an unterschiedlichen Anwendungsgebieten eingesetzt, die gesteigerte Anforderungen an die Robustheit und Zuverlässigkeit der Boards haben. Hierzu zählen beispielsweise:

  • Automobilindustrie: z.B. Sensor-/Radarmodule, ESC/ABS und EMS
  • Medizintechnik: z.B. MEMS (Micro-Electronical-Mechanical Systems)
  • Telekommunikation: z.B. RF-Module
  • Luft- & Raumfahrt: z.B. stoßfeste Schaltungen
  • Weitere: z.B. Kameramodule

Vergleich von Keramik mit anderen Leiterplatten-Materialien

 Vorteile von Keramik-Leiterplatten

Ausgezeichnetes thermisches Verhalten

Keramische Leiterplatten verfügen über ein ausgezeichnetes thermisches Verhalten und sind speziell für den Einsatz bei extremen Temperaturbedingungen geeignet. Dies umfasst sowohl eine Resistenz gegenüber extrem hohen und niedrigen Temperaturen als auch signifikanten Temperaturschwankungen.

Hohe Widerstandsfähigkeit/Robustheit

Neben der Resistenz gegenüber extremen Temperaturbedingungen zeichnen sich keramische Leiterplatten ebenfalls durch ihre Widerstandsfähigkeit gegen raue chemische Umgebungen aus. Darüber hinaus sind sie wesentlich weniger empfindlich hinsichtlich Beschädigungen durch Stöße und Vibrationen.

Eignung für Multi-Layer-Leiterplatten

Keramische Leiterplatten setzen sich aus einer Vielzahl an Schichten zusammen. Hieraus resultiert eine besondere Eignung für das Design von Multi-Layer-Leiterplatten. Auf diese Weise können passive Elemente im Inneren der Leiterplatte integriert werden.

Schneiden keramischer Leiterplatten mit dem Laser

Im Gegensatz zu herkömmlichen mechanischen Trennverfahren können beim Nutzentrennen mit dem Laser keramische Materialien problemlos und verschleißfrei bearbeitet werden. Die Problematik der extrem hohen Härte kommt bei dem berührlungslosen Ablationsverfahren des Lasers nicht zum Tragen.

Keramiken aus Aluminiumoxid (siehe Bild) können auch in Materialstärken von mehreren Hundert Mikrometern mit einer hohen Geschwindigkeit technisch sauber geschnitten werden. Dabei können sowohl bei niedrigen (LTCC) als auch hohen (HTCC) Temperaturen gebrannte Keramiken verarbeitet werden.

Auch unterschiedliche Aufbauten von keramischen Leiterplatten - wie beispielsweise mit einseitig oder beidseitig aufgetragenen Kupferschichten - schneidet der Laser technisch sauber und höchst effizient.

Die individuellen Anforderungen der unterschiedlichen keramischen Werkstoffe können bei der Parameterauswahl der Laserbearbeitung berücksichtigt werden. So können hochsensible Materialien schonend verarbeitet und ein Zerbrechen der Keramik vermieden werden.

Vorteile der Laserbearbeitung

 Vergleich mit mechanischen Trennverfahren

Technisch saubere Schnittkanten

Mit den Lasernutzentrenn-Systemen von LPKF lassen sich keramische Leiterplatten technisch sauber voneinander trennen. Insbesondere die eigens entwickelte CleanCut-Funktion und der optionale additiv gefertigte Absaugkopf gewährleisten eine maximale Reinheit der Schnittkanten.

Verschleißfreiheit

Durch die berührungslose Bearbeitung des Materials ist der Laser ein verschleißfreies Werkzeug. Dies ist speziell im Hinblick auf die überdurchschnittliche Härte keramischer Werkstoffe ein wesentlicher Vorteil, da Verschleißteile wie Fräsköpfe oder Sägeblätter beim Lasersystem nicht anfallen. Das spart einerseits direkt Kosten der auszuwechselnden Komponenten und andererseits indirekt Kosten durch vermeidbare Stillstandszeiten der Maschine.

Stressfreie Bearbeitung

Ein weiterer Vorteil des berührungslosen Verarbeitungsprinzips des Lasers ist die stressfreie Bearbeitung der Substrate. Im Gegensatz zu mechanischen Schneidverfahren wie beispielsweise dem Fräsen oder Sägen wird kein mechanischer Stress in das Material induziert. Eine mögliche Schädigung aufgesetzter Bauteile wird auf diese Weise vermieden.


 Kontakt

Ihre Kontaktdaten

Ihre Nachricht

Ich stimme der Verarbeitung meiner Daten zu und erkläre mich mit den Datenschutzbestimmungen einverstanden.

* Pflichtfelder