Введение

Электропроводящая по трем осям клейкая лента с переносом клея (Electrically Conductive Adhesive Transfer Tape, ECATT) 3M™ 9723 относится к серии аналогичных материалов, которая включает также 9703, 9705, 9706, 9709, 9709S и 9709SL. Материал 9723 ECATT состоит из акрилового клейкого слоя толщиной 60 микрон, заполненного электропроводящими наполнителями, которые проводят электричество через толщину (ось Z) и по плоскости клея (плоскость X-Y). Сам акриловый клейкий слой сверху защищен прозрачной легко снимаемой ПЭТ-пленкой толщиной 50 микрон, а снизу — трудно отделяемой синей ПЭТ-пленкой толщиной 75 микрон. Схема слоев материала 9723 показана на рисунке 1.Материалы 3M ECATT представляют собой гибкие клейкие ленты. Особая липкость этих материалов затрудняет их обработку, приводя к деформации материалов при обработке их традиционными механическими методами. Бесконтактный характер лазерной обработки преодолевает эту проблему и позволяет обрабатывать проекты со сложной геометрией и мелкими элементами. Для материалов 3М ECATT применима только лазерная резка, при которой получаются гладкие кромки и минимальные зоны теплового воздействия без ухудшения физических свойств материалов. Другие лазерные процессы не рекомендуются, поскольку они не соответствуют предполагаемому использованию этих материалов. Технологии, разработанные компанией Universal Laser Systems, упрощают единообразную и многократную обработку этих материалов с высокой точностью размеров, поскольку бесконтактный характер лазерной обработки исключает деформацию материала во время обработки.

Примечания к лазерной обработке

Материал 3M 9723 ECATT был протестирован для оценки применимости лазерной обработки и определения наилучшей конфигурации пиковой мощности и длины волны лазера. ПЭТ-слои поглощают энергию при длине волны 9,3 микрона более эффективно, чем при других длинах волн. Это означает, что для достижения хороших результатов при минимальном воздействии тепла требуется меньшая пиковая мощность. Акриловый клейкий слой также эффективно поглощает 9,3-микронную длину волны — с чистыми краями и без термических эффектов. Металлические наполнители в клеевом слое поглощают энергию с длиной волны 1,06 микрона более эффективно, чем с другими длинами волн. Сочетание длин волн 9,3 и 1,06 микрона в конфигурации MultiWave Hybrid™, которая объединяет две длины волны в один одновременный луч, создает качественно обработанную кромку с минимальным тепловым воздействием. ПЭТ-слои поглощают большую часть энергии лазера с длиной волны 9,3 микрон, оставляя слой акрилового клея относительно незатронутым термическими эффектами и обесцвечиванием, тогда как длина волны 1,06 микрона не воспринимается ПЭТ и клейким акриловым слоями, взаимодействуя, таким образом, только с металлическими наполнителями. На рисунках 2 и 3 показаны сделанные под микроскопом при 300-кратном увеличении изображения обработанной кромки 9723 после окончательной обработки с защитными слоями и с удаленными защитными слоями соответственно. Эти изображения показывают, что удаляемые ПЭТ-слои принимают на себя большую часть теплового воздействия и обесцвечивания, оставляя акриловый клейкий слой относительно свободным от нежелательных термических эффектов и обесцвечивания.Дальнейший анализ материала после обработки лазером показывает чисто обработанную кромку акрилового клейкого слоя; наилучшая конфигурация при этом — мощность CO₂-лазерного источника 30 Вт при длине волны 9,3 микрона. При этом металлические волокна в материале более эффективно расщепляются вдоль обрабатываемого края при добавлении энергии лазера с длиной волны 1,06 микрона. На рисунках 4 и 5 показана трехмерная визуализация полученных при помощи микроскопа изображений обработанных поверхностей, показанных на рисунках 2 и 3. На рисунке 4 показано, как ПЭТ-слой реагирует на энергию лазера, образуя «волну» расплавленного материала на верхней поверхности вдоль траектории обработки (красная область). На рисунке 5 ПЭТ-слои с материала удалены. Видна гладкая плоская поверхность и обработанная кромка клейкого акрилового слоя без побочных термических эффектов (оранжевая область).Для сравнения и определения эффективности конфигураций системы была также протестирована обработка материала 3M 9723 ECATT с помощью двух альтернативных конфигураций системы — с длиной волны 9,3 и 10,6 микрона. Результаты этих испытаний, а также конфигурация MultiWave Hybrid сравнивались путем анализа термических эффектов, качества обработанной кромки и требований к последующей обработке. Результаты сравнения этих конфигураций систем приведены в таблице 1 и показаны на фотографиях на рисунке 6. Обе альтернативные конфигурации системы показали свою практическую применимость с несколько худшим качеством результатов для длины волны 10,6 микрона, как указано в сравнении.Пример обработки

Благодаря технологии Universal Laser Systems могут быть реализованы проекты по обработке клейкой ленты 3M ECATT, в которых требуется получать сложные геометрические формы и мелкие элементы без ухудшения физических свойств материала. Пример, демонстрирующий результаты лазерной резки материала 3M ECATT 9723 с использованием рекомендуемой конфигурации системы, показан на рисунке 7.Заключение

Материал 3M 9723 ECATT подходит для лазерной обработки и был тщательно протестирован для определения наиболее эффективной конфигурации системы. В ходе тестирования установлено, что лазерная резка является практически выполнимой, а лучшая конфигурация для обработки этого материала — мощность CO₂-лазерного источника 30 Вт при длине волны 9,3 микрона с добавлением 50-ваттного лазерного источника с длиной волны 1,06 мкм по технологии MultiWave Hybrid. Удаляемые ПЭТ-слои эффективно поглощают лазерную энергию длиной волны 9,3 микрона, а металлические наполнители клейкого слоя эффективно поглощают лазерную энергию длиной волны 1,06 микрона. При этом образуется гладкая чистая кромка обработки с минимальной зоной теплового воздействия и обесцвечивания.