激光打碼（mǎ）對PCB材料（liào）的破壞分析（xī）

激光打標技術是激光加工最大的應用（yòng）領域之一。激（jī）光打標是利用高能量密度的激（jī）光對工（gōng）件（jiàn）進（jìn）行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應（yīng），從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出（chū）各種文字、符號和（hé）圖案等，字符（fú）大小可以從毫米到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。

激光打標的基本原理是，由激光（guāng）發生器生成高能量的連續激光光束，聚（jù）焦（jiāo）後的激光作用於承印材料，使表麵材料瞬（shùn）間熔融，甚至氣化，通過控製激光在材料表麵的（de）路徑，從而形成需要的圖文標記。

非接觸加工，可在任何異型表麵標刻，工（gōng）件不會變形和產生內應力，適於金（jīn）屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮（pí）革（gé）等材料的標記。

特點（diǎn）二

幾乎可對所（suǒ）有零件(如活塞（sāi）、活塞（sāi）環、氣門、閥座、五金工具（jù）、衛生（shēng）潔具、電子元器件等)進行打標，且標記耐磨，生產（chǎn）工藝易實現自動化，被標記部件變形小。

特點三

采用掃（sǎo）描法打標，即將激光束入射到兩反射鏡上，利用計（jì）算機控製掃描電機帶動反射鏡分別沿X、Y軸轉（zhuǎn）動，激光束聚焦（jiāo）後落到被標記的工件上，從而（ér）形成（chéng）了激光標記的痕跡。

激光打（dǎ）碼優勢

激光聚焦（jiāo）後的極細的激（jī）光光束如（rú）同刀（dāo）具，可將物體（tǐ）表麵材料逐點去除，其先（xiān）進性在於標記（jì）過程（chéng）為非接觸性加工，不產生機械擠壓（yā）或機械應力（lì），因（yīn）此不會損壞被加工物品;由於激光聚焦（jiāo）後的尺寸很小，熱（rè）影響區域小，加工精細（xì），因此，可（kě）以完成一些常規（guī）方（fāng）法無法實現的工藝。

激光加工使用的“刀具”是聚焦後的光點，不需要額外增添其它設備和材料，隻要激光（guāng）器能正（zhèng）常工作，就可以長時間連續加工。激（jī）光加工速度快，成（chéng）本低廉（lián）。激光加工由計算機自動控製，生產（chǎn）時不需人為（wéi）幹預。

激光能標記（jì）何（hé）種信息，僅與計算機裏設計的內容相關，隻要計算機裏設計出的圖稿打（dǎ）標係統能夠識別，那麽打標（biāo）機就可（kě）以將設計信息精確的還原在合適的（de）載體上。因此軟件的功能實際上很大程度上決定了係統的功能。

在（zài）SMT領域的（de）激光應用中，主要是（shì）在PCB上進行激光打碼追溯，而不同波長的激光對PCB掩錫層的破壞性是（shì）不一致的。

目前激光打碼（mǎ）所使用的激（jī）光器（qì）有光纖（xiān）激光器，紫外激光器，綠光激光器和CO2激光器，行業內常（cháng）用的激光器是UV激光和CO2激光（guāng），光纖激光和綠光激光相對應用比較少。

光纖激光器

光纖脈衝激光是指用摻稀土元素（sù）(如鐿)的玻璃光纖作為增益介質而產生的一種激光，具有非常豐富的發光能級，脈衝（chōng）式的光（guāng）纖激光波長為1064nm(與YAG相同，不同（tóng）的是YAG的工作物質為釹)(QCW、連續光纖激（jī）光的典型波長為1060-1080nm，雖然QCW也是脈衝激（jī）光，但是（shì）其脈衝產生機理完全不一樣，波長也不一樣)，是一種近紅外（wài）激光。可以用其來標記（jì）金屬和非（fēi）金屬材料，因為吸收率都較高。

該工藝是利用激光對材料產生的熱效應來（lái）實現，或者通過加（jiā）熱氣化表層物質的而露出深層不同顏色的物質，或者通過光能加熱（rè）材料表麵發生的微觀的物理變化(比如有些納米級（jí）、十納米級的微孔會產生黑體效應，光線極少能夠反射出來，使材料呈現深黑色)而使其反光性能出現明顯變化，或者通（tōng）過光能加熱時（shí）發生的某些化學反應，而顯（xiǎn）出所需的圖形、字符、二維碼等信息。

紫外激（jī）光（guāng）器

紫外激光是一種短波長激光，一般采用倍頻技術，將固（gù）體（tǐ）激光器發（fā）出的紅外光(1064nm)，轉化成355nm(三（sān）倍頻（pín）)、266nm (四倍頻)的（de）紫（zǐ）外光。其光子能量很大，幾乎可以與自然界所有物質的某些化學鍵(離子鍵、共價鍵、金屬鍵)能（néng）級相匹配（pèi），直接打斷化學鍵，使材料發（fā）生光化學反應，沒有明顯的熱效應(原子核、內層電子的（de）某些能級可以吸收紫外光子，然後通過晶格振動將能量傳遞出去，產生熱效應，但是不明（míng）顯)，屬於（yú）“冷加工”。由於沒有明顯的熱效應，紫外激光不能用於焊接，一般用於打標和精密切割。

紫外打標工藝是利用紫（zǐ）外光（guāng）和材（cái）料發生（shēng）光化學反應而導致顏色（sè）發生改（gǎi）變來實現（xiàn），采用適當的參數可以避免在材料（liào）表麵產生明顯的去除（chú）效（xiào）應，因而（ér）可（kě）以標記出沒有明（míng）顯觸感（gǎn）的圖（tú）形和字符。

雖然紫（zǐ）外（wài）激（jī）光對金（jīn）屬和非金屬（shǔ）都可以進行標記，但是由（yóu）於（yú）成本（běn）因素，一般用（yòng）光纖激光器標記金屬材料，而用紫外激光標記（jì）表麵質量要求高、CO2難以實現的產品，和CO2形成高低搭配。

綠（lǜ）光激光器

綠光激光也是一種短波長激光，一般采（cǎi）用倍頻技術，將固體激光器發出的（de）紅外光(1064nm)，轉（zhuǎn）化成532nm(二倍頻)的綠光，綠（lǜ）光激光是可見光，紫外激光是不可見光。綠光激光光子能量很大，其冷加工特性與紫外（wài）光極其相似，可與紫外激光形成多樣化選型。

綠光打（dǎ）標工藝（yì）和紫外激（jī）光一樣是利用綠（lǜ）光（guāng）和材料發生光化學反應而導致顏色發生（shēng）改變來實現，采用適當的參數可以避免在材料表麵產生（shēng）明（míng）顯的去除效應，因而可以標記出沒有明顯觸感的圖形和字符，PCB板表麵一般有一層掩錫層，通常會有很多種顏色，綠光激光與其反應效果很好，標刻出來的圖（tú）形非常清晰細膩。

CO2激光器

CO2是一種常用的氣體激光（guāng）器，具有豐富的發光能級，典型的激光波長為9.3、10.6um，是一種遠紅外激光，連續輸出功率高達數十千瓦，通常采用小功（gōng）率的（de）CO2激光器完成高分子等（děng）非金屬材料的打標工藝。一般很少用CO2激光來標記金屬（shǔ），因為金屬對其吸收率非常低(可以用高（gāo）功率的CO2切割和焊接金屬，由於吸收率、電光轉化（huà）率、光路和維護等因素，已經逐步被光纖激光器所取代)。

CO2打標工藝是利用激光對材料產生（shēng）的熱效應來實（shí）現，或（huò）者通過加熱氣化表（biǎo）層物質的而露出深層不（bú）同顏色的物質，或者通過（guò）光能加熱材料表麵發生的微觀的物理變化，而使其反光性能出現明顯變化，或者通過光能加熱時發（fā）生的某些化學反應，而顯出（chū）所需的圖形、字符、二維碼等信息。

CO2激光器一般用於（yú）電子元件（jiàn）、儀器儀表、服裝、皮革、箱包、製（zhì）鞋、紐扣、眼鏡、醫藥、食品、飲料、化妝品（pǐn）、包裝、電工器材等采用高分子材料的領域。

激光打碼對PCB材料的破壞性分析總結

光纖激光和CO2激光均是利用激光對材料產生的熱效應來（lái）實現打標效果的，基本上是破壞掉材料（liào）表層形成剔除效應，漏出底色（sè），形成色差;而紫外激光和綠光激（jī）光是利用激光對材料的化學反應 而導致材料顏色發生變化，繼而不會產生（shēng）剔除效應，形成無明顯觸感的圖形和字符。