Nutzentrennen von Leiterplatten

Nutzentrennen von Leiterplatten mit dem Laser

Schnell, wirtschaftlich, zuverlässig und sauber: Laser-Nutzentrennen

Steigende Anforderungen an Leiterplatten erfordern neue Produktionsmethoden in der Elektronikfertigung. Die Lasersysteme der InnoLas Solutions steigern die Qualität und Zuverlässigkeit Ihrer Produkte bei gleichzeitiger Reduzierung der Produktionskosten.

Das Nutzentrennen von Leiterplatten mit dem Laser hat entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren. Unsere Laser erzeugen perfekt saubere Schnittkanten ohne Rückstände, Stäube oder Karbonisierung. Durch den möglichen Wegfall der Pre-Routing Strukturen können im Full-Cut Verfahren erheblich mehr Baugruppen pro Nutzen angeordnet werden.
Zusätzlich können beim Laserschneiden höhere Durchsätze als bei klassischen Verfahren realisiert werden, da mehrere Bearbeitungseinheiten pro Maschine parallel an einem Job arbeiten.
Das spart Kosten bei gleichzeitig höherer Qualität.

Nutzentrennen – auf eine ganz neue Ebene gehoben

Was sind die Vorteile des Laser Nutzentrennens im Vergleich zu alternativen Fertigungsverfahren?

  • Beim Nutzentrennen mit Lasern arbeiten mehrere Prozesseinheiten pro Maschine gleichzeitig. Damit können Bearbeitungszeitenim Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden deutlich reduziert werden
  • Es können verschiedene Prozesse nacheinander oder parallel durchgeführt werden, wie etwa Cutting, Drillingoder Structuring
  • Reduzierung des Materialeinsatzes – PCB Materialeinsparung durch Leiterplattendesigns ohne Pre-Routing. Der Laser benötigt im Full-Cut Prozess fast keine Leiterplattenfläche in der Bearbeitungszone (<0,5mm)
  • Kein thermischer Energieeintrag in der Schneidezone, geringe „Heat-Affected Zone“ (HAZ) durch kalte Ablation
  • Hochpräzise Schnitte, höchste Genauigkeiten beim Trennen bis zu 5µm
  • Kein mechanischer Stress oder Beschädigung durch berührungslose und vibrationsfreie Trennung
  • Reduzierung der Ausfallraten in der Endanwendung; Zuverlässigkeit der Schaltkreise wird deutlich verbessert
    • Reduzierung des Reinigungsaufwands sowie stabile Prozessbedingungen ohne jeglichen Werkzeugwechsel
    • 100% technische Sauberkeit der Schneidekante
    • Staubfreie Bearbeitungdurch direkte Verdampfung und Absaugung des Materials
    • Flexibilität und Materialvielfalt, wir haben für fast jedes Material den passenden Laser
    • Komplexe Schnittkonturen und kleine Radien ohne zusätzliche Rüstzeiten
    • Technische Sauberkeit: karbonisierungsfreie Bearbeitung, keine Verbrennung des Materials
    • 100% reproduzierbare Prozess-Qualität durch maschinenübergreifende und kalibrierte Prozessparameter; auch von Maschine zu Maschine
    • Hoher und flexibler Grad an Automatisierung von Stand-Alone bis zu einer voll integrierten Produktionslinie (Industrie 4.0-fähig) – Alles aus einer Hand!
Nutzentrennen Laserplatten Schnittkante
Nutzentrennen bei Laserplatten

Nutzentrennen mit Lasermaschinen von InnoLas Solutions

Die InnoLas Solutions ist Markführer im Nutzentrennen von Leiterplatten jeglichen Materials mit einer Präzision/Präzision von +- 5 µm. Mit über 2.000 Anlagen weltweit sind wir einer der erfolgreichste Global Player im Bereich Nutzentrennen von Leiterplatten.

Mit unserem hochflexiblen, modularen Anlagenkonzepten liefern wir für jeden Verarbeitungs- und Herstellungsprozess die richtige Maschine. Egal ob Stand-alone Equipment oder hochkomplexe vollautomatisierte Fertigungslinien (inkl. weiterer Prozessschritte, wie z.B. Inspektion oder Sortierung) bekommen Sie von InnoLas Solutions aus einer Hand.

Eine breite Auswahl an Laseroptionen und unterschiedliche Systemeigenschaften je nach Einsatzgebiet, ermöglicht Ihnen, das richtige Gleichgewicht zwischen Kosten und Qualität für Ihre Nutzentrenn-Applikationen zu finden.

Sowohl für Spezialanwendungen als auch für Großserien ist die InnoLas Solutions der richtige Ansprechpartner. Wir unterstützen Sie gerne, um in Hinblick auf unsere verschiedenen Optionen, die perfekte Lösung für Sie auszuwählen:

  • Laserquellen:Nano-, Pico- oder Femptosekundenlaser in den gängigen Wellenlängen von IR bis zu Ultraviolett sind bei uns Standard
  • Substratgröße: Modulare Anlagenkonzepte bieten eine passende Basismaschine, unabhängig von der Größe des Substrats
  • Automatisierungsgrad: eine Stand-alone oder eine voll integrierten Produktionslinie (Industrie 4.0-fähig) aus einer Hand

DIVIDOS

Laser Nutzentrenner

Häufige Fragen zum Laser-Nutzentrennen / Depaneling

Im Vergleich zu mechanischen Trennverfahren (Fräsen, Stanzen) bietet Ihnen das InnoLas Lasernutzentrennen viele wirtschaftliche Vorteile:

  • Schnelle Produktionsprozesse, mehr Durchsatz
  • Kein Wechsel bzw. Abnutzen von Werkzeugen
  • Längere Lebensdauer der Maschine (Verschleißfreiheit)
  • Weniger Materialverlust durch filigranere Konturenführungen und engere Positionierung – Abstände zwischen den PCBs <0,5mm möglich
  • Weniger Ausschuss durch kontaktloses, vibrationsfreies Trennen und stabilere Prozesse
  • Höhere Produktqualität und weniger Ausschuss, auch im Aftersales der Endprodukte

Nein, denn bei den InnoLas Solutions Laser-Nutzentrennen-Lösungen ist der Wärmeeintrag nicht signifikant (HAZ/heat affection zone). Wir setzen Ultra-Kurzpulslaser ein, die das Material nicht erhitzen. Statt zu verbrennen und Ruß zu bilden, verdampft das Material beim Nutzen Trennen direkt in einem quasi kalten Prozess.
Die Schnittkanten sind deshalb absolut sauber und zu 100 % karbonisierungsfrei. Der Temperatureinfluss liegt im Schneidbereich nur bei 30°-50°, also niedriger als im vorgelagerten Lötprozess.

Im Gegenteil. Durch die Vollautomatisierung mit bis zu acht Laserköpfen (Mehrkopfsystem mit Multi Beam Technology) ist bereits eine vielfache Geschwindigkeit einer herkömmlichen Fräsanlage erreichbar. Durch das „Marking on-the-fly (MOF)“ wird die Bewegung des Panels mit der Bewegung des Laserstrahls perfekt synchronisiert.
Das spart zusätzlich ca. 40% Bearbeitungszeit.

Durch die Integration eines optimierten Scanners werden die Genauigkeit in der Bearbeitung und der Durchsatz in der Produktion erhöht und damit ein Mehrwert für den Kunden erzeugt. Die modularen Systeme der InnoLas Solutions schaffen +/- 5 µm Genauigkeit. Durch die Gesamtbearbeitung des Musters werden dabei Stitching-Fehler vermieden. Durch Pulse on Demand (POD) wird außerdem eine höchst präzise Bearbeitung garantiert. Unsere Maschinen kontrollieren und regeln somit unabhängig von der Komplexität des Layouts die eingetragenen Energiemenge an jedem Ort der Bauteile. Gleichzeitig wird der Durchsatz gesteigert, da Verfahrwege und anschließendes Einmessen sowie Stillstandzeiten entfallen.

Klassische Verfahren zum Nutzentrennen sind das Schneiden bzw. Ritzen mit keilförmigen Messern und das Trennen mit der Nutzentrennfräse oder einer Säge. Das Nutzentrennen mit dem Laser ist bereits ein etabliertes Verfahren. Seine Vorteile liegen vor allem in der hohen Fertigungsqualität, der sehr präzisen und dabei schonenden Materialbearbeitung ohne Karbonisierung o. ä und der schnellen Bearbeitungszeiten in der Fertigung.

Moderne Elektrogeräte werden immer kleiner. Dadurch schrumpft auch die Größe der Leiterplatten. Gleichzeitig steigt der Funktionsumfang dieser Geräte. Was gut für die Anwender ist, erschwert die Produktion hingegen enorm. Um die Herstellung zu vereinfachen, werden darum mehrere Leiterplatten zu einem sogenannten Nutzen zusammengefasst. Mehrere Leiterplatten werden in großen Panels (auch Nutzen genannt) gefertigt und bestückt. Am Ende des Herstellprozesses müssen die einzelnen Leiterplatten aus dem Nutzen herausgetrennt werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Nutzentrennen oder Depaneling.

Beim Trennen von Leiterplattennutzen mit dem Laser werden die fertig bestückten Leiterplatten aus einem Nutzen geschnitten, indem ein fokussierter Laserstrahl das Material Schicht für Schicht sehr schnell direkt verdampft. Dabei können mit Lasern sehr einfach beliebige feinste Strukturen erzeugt werden. Die beim Trennvorgang entstehenden Dämpfe werden abgesaugt, womit gleichzeitig sichergestellt wird, dass keine Ablagerungen oder Rückstände auf der fertigen zurückbleiben.

Der Preis hängt natürlich sehr von Größe und Eigenschaften der jeweiligen Maschine ab. Allerdings sind die Lasermaschinen heute nicht mehr viel teurer als eine Fräsmaschine. Außerdem amortisieren sich die Mehrkosten meist schnell durch den Wegfall von Verschleißteilen und die höhere Produktionskapazität. Durch die kalibrierten Prozesse werden außerdem deutlich weniger Anlaufteile und Ausschuss produziert. Das Price/Performance-Ratio von Laserschneidanlagen hat sich in den vergangenen 10 Jahren um den Faktor 10 verbessert.

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Ihr Kontakt zu InnoLas Solutions

InnoLas Solutions GmbH
Pionierstraße 6
82152 Krailling

P +49 89 8105 9168-1000
F +49 89 8105 9168-1900

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