什么是金屬基材PCB板：

PCB中文名稱是印刷線路板，對電子元件起支撐和電氣連接作用。作為PCB中的一種，金屬基PCB板的基材通常是由具有良好散熱性的金屬(如鋁、銅)制成。所以不需要散熱器，縮小產(chǎn)品體積，散熱性極好，并且具有良好的絕緣和機械性能。

鋁基PCB板是目前使用量最大的金屬基板，在LED照明產(chǎn)品中常用。現(xiàn)在市場上的鋁基PCB板一般都是單側(cè)鋁基板。單側(cè)鋁基PCB板通常由電路(銅箔)、絕緣層和金屬基材三層構(gòu)成。一個電路(即銅箔)通常是通過蝕刻形成印刷電路，使得部件的各個部分互相連接。一般來說，電路層需要大量的載流能力，因此需要使用厚度一般為30μ~280μm的銅箔。導(dǎo)熱絕緣是印刷電路板鋁基板的核心技術(shù)，通常由特殊陶瓷填充的聚合物組成。它具有熱阻小、粘彈性好、熱穩(wěn)定性好、耐老化性好、耐機械力和熱應(yīng)力大等特點。單側(cè)鋁基PCB板有正反兩面，白色一面用來焊接LED引腳，另一面用來焊接鋁，一般會涂上導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部接觸。

傳統(tǒng)的鋁基PCB板生產(chǎn)工藝流程：

常規(guī)PCB工廠在生產(chǎn)金屬基板時，一般采用數(shù)控鑼板機或沖壓機進(jìn)行沖壓加工，加工流程如下：

因為是接觸式加工，鑼板機在加工過程中刀具磨損造成的損耗較大，并且由于磨損而導(dǎo)致加工質(zhì)量下降。接觸頭加工也存在精度低、割口間隙大、引起基板變形等缺點。沖壓式加工首先要做模具，但開模費用高、周期長，而且在加工過程中容易出現(xiàn)板邊塌陷。另外，這兩種加工方式都比較適合大批量生產(chǎn)，對于小批量的加工，都存在成本高、周期長等缺點。

基于光纖的激光切割PCB板的應(yīng)用特點：

基于金屬PCB激光切割通常厚度為1-2毫米。按照材料的厚度，選擇連續(xù)光纖激光器進(jìn)行切割，也可以根據(jù)加工要求選擇功率對應(yīng)的準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器，在脈沖模式下切割。

無論使用何種光纖激光器，激光切割鋁基PCB板都有以下特點：

一、加工質(zhì)量好：切縫邊緣光滑，無毛刺。

二、加工效率高，切割速度快。

三、加工精度高◆加工成本低：

1.激光切縫小，激光切割板材利用率高，材料成本低。

2.非接觸加工，無刀具磨損。

四、工藝靈活度高：不受圖形限制，可加工任何形狀的PCB板。

準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器切割鋁基PCB板：

準(zhǔn)連續(xù)光纖激光可以同時在連續(xù)高峰功率脈沖模式下工作。在連續(xù)模式和調(diào)制模式下，連續(xù)激光器的峰值功率和平均功率始終相同，而準(zhǔn)連續(xù)激光器則不同，它在脈沖模式下的峰值功率數(shù)倍于平均功率，因此可產(chǎn)生數(shù)百赫茲至數(shù)千赫茲的重復(fù)頻率下的微秒和毫秒脈沖能量高能量脈沖，從而實現(xiàn)優(yōu)良加工。與連續(xù)激光切割相比，準(zhǔn)連續(xù)激光切割鋁基PCB板一般采用脈沖輸出方式，切割應(yīng)用有以下特點：

高速切削主要是因為鋁基PCB板的厚度一般是1~2mm，在激光切割中通常采用氮氣輔助的熔融切割工藝。金屬材料在激光熔融切割過程中，吸收了激光能量，將其轉(zhuǎn)化為熱能，從而熔解金屬材料。根據(jù)熱平衡理論，熔融切割具有以下幾個經(jīng)驗公式：

P=K*(t*v*ω)

在該數(shù)值中，P表示材料吸收的激光功率，K是由板材確定的固定數(shù)值，t表示切割速度，v表示切割速度，ω表示切割寬度。結(jié)果表明，當(dāng)激光吸收功率一定時，切縫寬度ω越小，切割速度越快。使用高光束質(zhì)量激光切割薄板時，切縫寬度ω可以做到非常窄，吸收相同的激光能量卻能獲得更有效的切割。萊塞激光的準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器峰值功率大，較易清除鋁板表面的氧化層，使鋁板對激光的吸收比提高；且輸出光束為準(zhǔn)基模，光纖芯徑小，因此，切縫窄，切割速度更快。

絕熱層燒蝕區(qū)中小絕緣層的主要材料為有機樹脂，熔點較低，對熱敏感。準(zhǔn)連續(xù)激光切割采用脈沖輸出，切割熱影小，絕緣層的燒蝕面積也小。

自動貼裝線上的小熱變形小，電路板如不平整，會造成定位不正，元器件無法插入或粘貼到板孔及表面貼裝焊盤上，甚至?xí)p壞自動插裝機。電路板焊接后容易發(fā)生彎曲，導(dǎo)致元件腳不易剪平、平整。IPC標(biāo)準(zhǔn)特別規(guī)定了表面安裝設(shè)備的PCB板，其允許的最大變形為0.75%，表面貼裝的PCB板不允許有1.5%的變形。在實際應(yīng)用中，為了滿足高精度、高速貼裝的需要，部分電子裝聯(lián)廠家對變形量的要求比較嚴(yán)格，有的客戶甚至要求0.3%。準(zhǔn)連續(xù)激光切割對板材熱影響小，所以切割后板材熱變形小，更符合鋁基PCB板生產(chǎn)廠家的嚴(yán)格要求。

與相同平均功率的連續(xù)激光相比，切縫邊緣質(zhì)量較好，準(zhǔn)連續(xù)激光具有更高的峰值功率，切鋁片的斷面更加平整，微毛刺較小。

優(yōu)化單面鋁基板的激光切割：

印刷電路板生產(chǎn)過程中，激光不僅可以切割鋁基板，還可以在其上鉆孔。利用激光束精準(zhǔn)焦的特性，不僅鉆出的孔質(zhì)量更高，而且孔的最小直徑也要小于機械鉆孔。所以，引入激光切割工藝后，單面鋁基PCB板的生產(chǎn)流程可以一次完成鉆孔及外形切割，減少工序，生產(chǎn)流程更加優(yōu)化。

金屬基PCB板切割技術(shù)的發(fā)展方向：

由于國內(nèi)銅鋁等原材料價格的逐步上漲，加上廠地租金和人工勞動成本的不斷上漲，采用傳統(tǒng)加工方式的PCB廠，加工的利潤空間不斷受到侵蝕，面臨的壓力也不斷增大。為了在競爭中獲得更大的利潤空間，創(chuàng)新自動化加工技術(shù)，替代新工藝等將成為各電路板廠迫切需要解決的問題。相對于傳統(tǒng)的金屬基板切割方式，激光切割具有高質(zhì)量、高效率、高精度、低成本、高靈活性等優(yōu)點，成為未來金屬基板切割技術(shù)的發(fā)展方向。準(zhǔn)連續(xù)光纖激光與同功率連續(xù)光纖激光器相比，對鋁基PCB板切割質(zhì)量好，切割速度快，絕緣層燒蝕范圍小，板材熱變形小。因此，未來用高功率準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器切割金屬基PCB板將會更為普遍。