隨 著微電子技術的飛速發展，大規模和超大規模集成電路的廣泛應用，微組裝技術的進步，使印製電路板的製造向著積層化、多功能化方向發展，使印製電路圖形導線 細、微孔化窄間距化，加工中所采用的機械方式鑽孔工藝技術已不能滿足要求而迅速發展起來的一種新型的微孔加工方式即激光鑽孔技術。

    一 激光成孔的原理

    激光是當“射線”受到外來的刺激而增加能量下所激發的一種強力光束，其中紅外光和可見光具有熱能，紫外光另具有光學能。此種類型的光射到工件的表麵時會(hui) 發生三種現象即反射、吸收和穿透。 

    透過光學另件擊打在基材上激光光點，其組成有多種模式，與(yu) 被照點會(hui) 產(chan) 生三種反應。 

  　激光鑽孔的主要作用就是能夠很快地除去所要加工的基板材料，它主要靠光熱燒蝕和光化學燒蝕或稱之謂切除。 

 　　(1)光熱燒蝕：指被加工的材料吸收高能量的激光，在極短的時間加熱到熔化並被蒸發掉的成孔原理。此種工藝方法在基板材料受到高能量的作用下，在所形成的孔壁上有燒黑的炭化殘渣，孔化前必須進行清理。

 　　(2)光化學燒蝕：是指紫外線區所具有的高光子能量(超過2eV電子伏特)、激光波長超過400納 米的高能量光子起作用的結果。而這種高能量的光子能破壞有機材料的長分子鏈，成為(wei) 更小的微粒，而其能量大於(yu) 原分子，極力從(cong) 中逸出，在外力的掐吸情況之下， 使基板材料被快速除去而形成微孔。因此種類型的工藝方法，不含有熱燒，也就不會(hui) 產(chan) 生炭化現象。所以，孔化前清理就非常簡單。

    以上就是激光成孔的基本原理。目前最常用的有兩(liang) 種激光鑽孔方式：印製電路板鑽孔用的激光器主要有RF激發的CO2氣體(ti) 激光器和UV固態Nd：YAG激光器。

  　(3)關(guan) 於(yu) 基板吸光度：激光成功率的高低與(yu) 基板材料的吸光率有著直接的關(guan) 係。印製電路板是由銅箔與(yu) 玻璃布和樹脂組合而成，此三種材料的吸光度也因波長不同有所不同但其中銅箔與(yu) 玻璃布在紫外光0．3mμ以下區域的吸收率較高，但進入可見光與(yu) IR後卻大幅度滑落。有機樹脂材料則在三段光譜中，都能維持相當高的吸收率。這就是樹脂材料所具有的特性，是激光鑽孔工藝流行的基礎。

    二 CO2激光成孔的不同的工藝方法

　　 CO2激 光成孔的鑽孔方法主要有直接成孔法和敷形掩膜成孔法兩(liang) 種。所謂直接成孔工藝方法就是把激光光束經設備主控係統將光束的直徑調製到與(yu) 被加工印製電路板上的孔 直徑相同，在沒有銅箔的絕緣介質表麵上直接進行成孔加工。敷形掩膜工藝方法就是在印製板的表麵塗覆一層專(zhuan) 用的掩膜，采用常規的工藝方法經曝光/顯影/蝕刻工藝去掉孔表麵的銅箔麵形成的敷形窗口。然後采用大於(yu) 孔徑的激光束照射這些孔，切除暴露的介質層樹脂。現分別介紹如下：

　　 (1)開銅窗法： 

    首先在內(nei) 層板上複壓一層RCC(塗樹脂銅箔)通過光化學方法製成窗口，然後進行蝕刻露出樹脂，再采用激光燒除窗口內(nei) 基板材料即形成微盲孔：

　　 當光束經增強後通過光圈到達兩(liang) 組電流計式的微動反射掃描鏡，並經一次垂直對正(Fθ透鏡)而達到可進行激動的台麵的管區，然後再逐一燒成微盲孔。

　 在一英寸見方的小管區內(nei) 經電子快束這定位後，對#p#分頁標題#e#0.15mm的盲孔可連打三槍成孔。其中第一槍的脈衝(chong) 寬度約為(wei) 15μs，此時提供能量達到成孔的目的。後再槍則利用來清理孔壁孔底的殘渣和修正孔。

    激光能量控製良好的0.15mm微盲孔的SEM橫斷麵及45度的全圖，此種開窗口的成孔工藝方法，當底墊(靶標盤)不大時又需大排版或二階盲孔時，其對準度就比較困難。

  　(2)開大窗口工藝方法：

    前 一種工藝方法成孔的直徑與(yu) 所開的銅窗口相同，如果操作稍有不慎就會(hui) 使所開窗口的位置產(chan) 生偏差，導致成孔的盲孔位置走位致使與(yu) 底墊中心失準的問題產(chan) 生。該銅 窗口的偏差產(chan) 生的原因有可能是基板材料漲縮和圖像轉移所采用的底片變形有關(guan) 。所以采取開大銅窗口的工藝方法，就是將銅窗口直徑擴大到比底墊還大經 0.05mm左右(通常按照孔徑的大小來確定，當孔徑為(wei) 0.15mm時，底墊直徑應在0．25mm左右，其大窗口直徑為(wei) 0．30mm)然 後再進行激光鑽孔，即可燒出位置精確對準底墊的微盲孔。其主要特點是選擇自由度大，進行激光鑽孔時可選擇另按內(nei) 層底墊的程式去成孔。這就有效的避免由於(yu) 銅 窗口直徑與(yu) 成孔直徑相同時造成的偏位而使激光點無法對正窗口，使批量大的大拚板麵上會(hui) 出現許多不完整的半孔或殘孔的現象。

　  (3)樹脂表麵直接成孔工藝方法  

 　 采用激光成孔有幾種類型的工藝方法進行激光鑽孔：

    A．基板是采用在內(nei) 層板上層壓塗樹脂銅箔，然後將銅箔全部蝕刻去掉，就可采用CO2激光在裸露的樹脂表麵直接成孔，再繼續按照鍍覆孔工藝方法進行孔化處理。

    B．基板是采用FR-4半固化片和銅箔以代替塗樹脂銅箔的相類似製作工藝方法。

    C．塗布感光樹脂後續層壓銅箔的工藝方法製作。

    D．采用幹膜作介質層與(yu) 銅箔的壓貼工藝方法製作。

    E.塗布其它類型的溫膜與(yu) 銅箔覆壓的工藝方法來製作。

   (4)采用超薄銅箔的直接燒蝕的工藝方法

    內(nei) 層芯板兩(liang) 麵壓貼塗樹脂銅箔後，可采用“半蝕方法”將銅箔厚度17m經蝕刻後減薄到5微米，然後進行黑氧化處理，就可采用CO2激光成孔。 

  　其基本原理就是經氧化處理成黑的表麵會(hui) 強烈吸光，就會(hui) 在提高CO2激光的光束能量的前提下，就可以直接在超薄銅箔與(yu) 樹脂表麵成孔。但最困難的就是如何確保 “半蝕方法”能否獲得厚度均勻一致的銅層，所以製作起來要特別注視。當然可采用背銅式可撕性材料(UTC)，銅箔相當簿約5微米。 

    根據這種類型的板加工，目前在工藝上主要采取以下幾個(ge) 方麵：

這主要對材料供應商提出嚴(yan) 格的質量和技術指標，要確保介質層的厚度的差異在510μm之間。因為(wei) 隻有確保塗樹脂銅箔基材的介質厚度的均勻性，在同樣的激光能量的作用下，才能確保孔型的準確性和孔底部的幹淨。同時還需要在後續工序中，采用最佳的除鑽汙工藝條件，確保激光成孔後盲孔底部的幹淨無殘留物。對盲孔化學鍍和電鍍層的質量會(hui) 產(chan) 生良好的作用。