Chorreando cobre de un sustrato con un diodo láser de 808 nm. viabilidad

Esto me recuerda a ablación láser tal como se utiliza en la espectroscopia de emisión óptica por plasma de ionización acoplada con láser (LA-ICP-OES) ). En este instrumento, se utiliza un láser para vaporizar la superficie de la muestra, de modo que la muestra se pueda soplar en la antorcha ICP y se lea el espectro de emisión por un espectrómetro. Esta técnica utiliza cantidades microscópicas de muestra, al vaporizar solo la superficie de escala atómica para el análisis.

Para eliminar material de la superficie, debe suministrar suficiente energía para vaporizar el cobre en un gas. Hagamos un cálculo al final del sobre para ver si esta es una tarea razonable para un láser doméstico.

El cobre tiene un calor de vaporización de 300 kJ / mol. Un mol de cobre es de 63 g. Un láser de 1 W suministra 1 J / s de energía. Eso significa que un láser de 1 W teóricamente podría eliminar 0.21 mg / s de cobre. Esto no tiene en cuenta la energía requerida para calentar el material a su temperatura de vaporización.

Un PCB típico tiene una profundidad de traza de 1.4 mils (35.5 um). El cobre tiene una densidad de 8.9 g / cm ^ 3.

Después de una tonelada de conversión de unidades, un láser de 1 W eliminaría 6.64 x 10 ^ -4 milímetros cuadrados de material por segundo.

Muy realista, probablemente no.

¡Tu gráfica prueba que el cobre es azul! Absorbe el rojo y el IR, ¿verdad? ¡¿Entonces el cobre metálico debe tener un color azul profundo? !!!

Algo está muy mal.

En realidad, el cobre es un reflector de infrarrojos bastante extremo, y absorbe las longitudes de onda más cortas, no más largas como se muestra arriba (a simple vista, el cobre refleja un color naranja rojizo). o soluciones de cloruro de cobre, azul o azul-verde.

Esta gráfica a continuación contradice la suya, por lo que la respuesta a su pregunta sobre 808 nm es un rotundo no. El cobre a 808 nm es un espejo muy bueno; Refleja más del 95% de la luz láser de 808 nm. (Tenga en cuenta que este gráfico es de reflectancia, por lo que debe voltearse para dar absorbencia. ¡Pero muestra que la absorción a 808 nm es del 4%, no del 75% como se muestra en el gráfico anterior!) Sugiere que el mejor láser sería cerca de los rayos UV a 300 nm. ¿Dónde se originó tu gráfica?

photonics.com, del Manual de constantes ópticas para sólidos

Busque espectro de espejos de cobre, no de cobre (ni iones ni vapor de metal).

Encontré: absorbancia de cobre y metal (espejo de cobre)

400 nm: 49%
500 nm: 41%
600 nm: 15%
700 nm: 5%
1000 nm: 3%

Por otro lado, aquí en Seattle Rich Olson ha logrado cortar capas de metal PCB con láser de 40 vatios a 808 nm. ¡Tuvo que reemplazar la lámina de Cu con acero y el tablero de epoxi con vidrio! Esto sugiere que puede ser posible cortar cobre con unas pocas decenas de vatios de ultravioleta. Primero encuentre la absorbancia de la lámina de acero a 808 nm, y si es igual o menor que el 65% del cobre a 300 nm, entonces vale la pena experimentar con láseres UV de 300 nm (¿láser de fibra?)

La forma más fácil y barata de hacer esto es usar pintura en aerosol negra para pintar primero sobre su tablero con revestimiento de cobre. Luego use un láser de diodo azul de 2 W para quitar la pintura de la placa, exponiendo el cobre. Puedes hacer una segunda pasada solo para asegurarte de que está realmente limpio.

Finalmente, colóquelo en el baño de ácido y deje que grabe el cobre expuesto. La pintura protegerá el resto del cobre. Enjuague y limpie la pintura restante con solvente.

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Espero que ayude.

Hice algunos experimentos usando la tecnología flex de trotec. La fuente de fibra funciona bien con el cobre y no quema demasiado la resina del tablero. Los experimentos que hicimos fueron bastante simples pero bastante satisfactorios. Más información aquí: enlace

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