PCB激光打碼的原理及特點

激光打標是激光加工中應用最廣泛的領域之一。激光器打標是利用高能密度激光對工件進行局部照射，使工件表面的物質蒸發或發生化學反應，從而為永久標記留下標記。可進行多種文本.符號、圖案等，字符尺寸可從毫米至微米量級，對于產品的防偽具有特殊意義。

激光器編碼原理：

基本原理上，利用激光發生器產生高能連續激光束，使印刷材料聚焦后的激光作用于印刷材料，使表面材料瞬間熔化氣化，控制激光在材料表面的路徑，形成必要的標記物。

特點一

無觸點加工，可在任何異型面進行標刻，工件不變形，不產生內應力，適用于金屬.塑料.玻璃.陶瓷.木材.皮革等。

特點二

幾乎所有零件的標記，如活塞、活塞環、氣門、閥座、五金工具、潔具、電子元件等。)，并標記耐磨，易于實現生產過程，標記零件變形小。

特點三

采用掃描法打標，即將激光束放入雙反射鏡中，由電腦控制掃描電機分別旋轉X.Y軸，激光束聚焦后落在被標記的工件上，形成激光標記的痕跡。

激光編碼優勢：

1.可將激光聚焦后的超細激光光束像刀具一樣逐點清除，其先進性在于，標記是一種非接觸性加工，不產生機械擠壓或機械應力，因此，由于激光聚焦后的工件尺寸小，熱影響范圍小，加工精度高，傳統方法不能達到。

2.用來進行激光加工的“切割器”是對焦后的光點，不需再增加其他設備和材料，只要激光器能正常工作，就可長時間連續加工。高速、低成本的激光加工；采用計算機自動控制激光加工，生產過程無人為干預。

3.激光器所標記的信息只與計算機中設計的內容有關，只要打標系統中所設計的圖形標識系統能夠識別，則該打標機可將設計信息精確地還原到合適的載體上。所以軟件的功能在很大程度上決定了系統的功能。

對于SMT領域的激光應用，主要是在PCB上進行打碼追蹤，但不同波長的激光對PCB掩層的破壞性并不一致。

現在用于激光打碼的激光器主要有光纖激光器、紫外激光器、綠光激光器和CO2激光器，工業上常用的激光器是UV激光和CO2激光，而在光纖和綠光激光中的應用相對較少。

纖維激光器

提出了一種光纖脈沖激光，其發光能級非常豐富。脈沖光纖激光波長為1064納米(與YAG相同，但YAG作用物質為釹)(QCW.連續光纖激光的典型波長為1060-1080納米，QCW也是脈沖激光，但其產生脈沖的機制完全不同，波長不同)，屬于近紅外激光。它可用于金屬和非金屬材料的表面標記，因為它具有很高的吸收性。

其方法是利用激光對材料產生的熱效應，或通過加熱使表面上的物質變黑，暴露出深淺不同顏色的物質，或使材料表面發生的微觀物理變化(例如，某些納米級的微孔會產生黑體效應，光極少能夠反射，使材料呈現深黑色)而使其反光性能有明顯改變，或在光能加熱時發生的某些化學反應。并顯示所需的圖形、字符、二維碼等信息。

紫外線激光器

UV激光是一種短波長激光，通常采用倍頻技術，將由固體激光器發射出的紅外線(1064nm)轉換為355nm(三倍頻)紫外光。它的光子能量巨大，幾乎可以與自然界所有物質的化學鍵(離子鍵.共價鍵.金屬鍵)能匹配，直接中斷化學鍵，在沒有明顯熱效應的情況下材料發生光化學反應(原子核中的電子的某些能級能吸收紫外光子，然后通過晶格振動把能量傳遞出去。存在熱效應，但不明顯)，屬于“冷加工”。無明顯熱效應，紫外激光無法焊接，一般用于標記和精密切割。

UV標記法是利用紫外線與物質發生光化學反應而引起顏色變化的過程，采用適當的參數可以避免在材料表面產生明顯的去除效應，從而對無明顯觸感的圖形和字符進行標記。

盡管紫外激光可以標記金屬和非金屬，但由于成本因素，通常使用光纖激光器對金屬材料進行標記，而紫外激光標記表面質量要求高.CO2難以達到的產品，與CO2形成高低搭配。

綠色激光器

綠光激光也是一種短波激光，一般采用倍頻技術，將由固體激光器發射出的紅外線(1064nm)轉換為532nm(二倍頻)綠光，綠光是可見光，紫外激光是不可見光。綠光激光的光子能量非常高，其冷加工特性與紫外光極為相似，可以與紫外光形成多種選擇。

與紫外激光一樣，綠光打標技術也是利用綠光與材料發生光化學反應而引起顏色變化的方法，采用適當的參數，可避免在材料表面產生明顯的去除效應。從而能夠標記出無明顯觸感的圖形和字符，而PCB板表面一般都有一層掩錫層，通常會有許多顏色，綠光激光對其反應很好，標出的圖形十分清晰細膩。

二氧化碳激光器

CO2是常用的氣體激光器，發光能級豐富，典型的激光波長為9.3.10.6um，是遠紅外激光器，連續輸出功率可達數十千瓦，通常用小功率CO2激光器完成聚合物等非金屬材料的刻印技術。通常很少使用CO2激光進行金屬標記，因為金屬的吸收率非常低(可由高能量CO2切割并焊接金屬，由于吸收率.電光轉換率.光路和維護等因素，逐漸被光纖激光器取代)。

CO2打標是利用激光對材料產生的熱效應，或使氣化表面上的物質受熱暴露出不同深色的物質，或通過光能加熱材料表面發生的微觀物理變化，使其反射性能發生明顯變化，或在光能加熱時發生的某種化學反應。并顯示所需的圖形.字符.二維碼等信息。

CO2激光器一般用于電子元件.儀器儀表.服裝.皮革.箱包.制鞋.紐扣.眼鏡.醫藥.食品.飲料.化妝品.包裝.電工器材等采用高分子材料的領域。