The principles and characteristics of PCB laser coding

激光打标是激光加工中应用最广泛的领域之一。激光器打标是利用高能密度激光对工件进行局部照射，使工件表面的物质蒸发或发生化学反应，从而为永久标记留下标记。可进行多种文本.符号、图案等，字符尺寸可从毫米至微米量级，对于产品的防伪具有特殊意义。

激光器编码原理：

基本原理上，利用激光发生器产生高能连续激光束，使印刷材料聚焦后的激光作用于印刷材料，使表面材料瞬间熔化气化，控制激光在材料表面的路径，形成必要的标记物。

特点一

无触点加工，可在任何异型面进行标刻，工件不变形，不产生内应力，适用于金属.塑料.玻璃.陶瓷.木材.皮革等。

特点二

几乎所有零件的标记，如活塞、活塞环、气门、阀座、五金工具、洁具、电子元件等。)，并标记耐磨，易于实现生产过程，标记零件变形小。

特点三

采用扫描法打标，即将激光束放入双反射镜中，由电脑控制扫描电机分别旋转X.Y轴，激光束聚焦后落在被标记的工件上，形成激光标记的痕迹。

激光编码优势：

1.可将激光聚焦后的超细激光光束像刀具一样逐点清除，其先进性在于，标记是一种非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此，由于激光聚焦后的工件尺寸小，热影响范围小，加工精度高，传统方法不能达到。

2.用来进行激光加工的“切割器”是对焦后的光点，不需再增加其他设备和材料，只要激光器能正常工作，就可长时间连续加工。高速、低成本的激光加工；采用计算机自动控制激光加工，生产过程无人为干预。

3.激光器所标记的信息只与计算机中设计的内容有关，只要打标系统中所设计的图形标识系统能够识别，则该打标机可将设计信息精确地还原到合适的载体上。所以软件的功能在很大程度上决定了系统的功能。

对于SMT领域的激光应用，主要是在PCB上进行打码追踪，但不同波长的激光对PCB掩层的破坏性并不一致。

现在用于激光打码的激光器主要有光纤激光器、紫外激光器、绿光激光器和CO2激光器，工业上常用的激光器是UV激光和CO2激光，而在光纤和绿光激光中的应用相对较少。

纤维激光器

提出了一种光纤脉冲激光，其发光能级非常丰富。脉冲光纤激光波长为1064纳米(与YAG相同，但YAG作用物质为钕)(QCW.连续光纤激光的典型波长为1060-1080纳米，QCW也是脉冲激光，但其产生脉冲的机制完全不同，波长不同)，属于近红外激光。它可用于金属和非金属材料的表面标记，因为它具有很高的吸收性。

其方法是利用激光对材料产生的热效应，或通过加热使表面上的物质变黑，暴露出深浅不同颜色的物质，或使材料表面发生的微观物理变化(例如，某些纳米级的微孔会产生黑体效应，光极少能够反射，使材料呈现深黑色)而使其反光性能有明显改变，或在光能加热时发生的某些化学反应。并显示所需的图形、字符、二维码等信息。

紫外线激光器

UV激光是一种短波长激光，通常采用倍频技术，将由固体激光器发射出的红外线(1064nm)转换为355nm(三倍频)紫外光。它的光子能量巨大，几乎可以与自然界所有物质的化学键(离子键.共价键.金属键)能匹配，直接中断化学键，在没有明显热效应的情况下材料发生光化学反应(原子核中的电子的某些能级能吸收紫外光子，然后通过晶格振动把能量传递出去。存在热效应，但不明显)，属于“冷加工”。无明显热效应，紫外激光无法焊接，一般用于标记和精密切割。

UV标记法是利用紫外线与物质发生光化学反应而引起颜色变化的过程，采用适当的参数可以避免在材料表面产生明显的去除效应，从而对无明显触感的图形和字符进行标记。

尽管紫外激光可以标记金属和非金属，但由于成本因素，通常使用光纤激光器对金属材料进行标记，而紫外激光标记表面质量要求高.CO2难以达到的产品，与CO2形成高低搭配。

绿色激光器

绿光激光也是一种短波激光，一般采用倍频技术，将由固体激光器发射出的红外线(1064nm)转换为532nm(二倍频)绿光，绿光是可见光，紫外激光是不可见光。绿光激光的光子能量非常高，其冷加工特性与紫外光极为相似，可以与紫外光形成多种选择。

与紫外激光一样，绿光打标技术也是利用绿光与材料发生光化学反应而引起颜色变化的方法，采用适当的参数，可避免在材料表面产生明显的去除效应。从而能够标记出无明显触感的图形和字符，而PCB板表面一般都有一层掩锡层，通常会有许多颜色，绿光激光对其反应很好，标出的图形十分清晰细腻。

二氧化碳激光器

CO2是常用的气体激光器，发光能级丰富，典型的激光波长为9.3.10.6um，是远红外激光器，连续输出功率可达数十千瓦，通常用小功率CO2激光器完成聚合物等非金属材料的刻印技术。通常很少使用CO2激光进行金属标记，因为金属的吸收率非常低(可由高能量CO2切割并焊接金属，由于吸收率.电光转换率.光路和维护等因素，逐渐被光纤激光器取代)。

CO2打标是利用激光对材料产生的热效应，或使气化表面上的物质受热暴露出不同深色的物质，或通过光能加热材料表面发生的微观物理变化，使其反射性能发生明显变化，或在光能加热时发生的某种化学反应。并显示所需的图形.字符.二维码等信息。

CO2激光器一般用于电子元件.仪器仪表.服装.皮革.箱包.制鞋.纽扣.眼镜.医药.食品.饮料.化妆品.包装.电工器材等采用高分子材料的领域。