PCB激光鑽孔加工：

[ 一 ]CO2激光鑽孔的加工方法主要有:直接加工法（Direct）和敷形掩膜加工法（Conformal mask）兩(liang) 種。

1 直接加工法:

把激光光束直徑調製到與(yu) 被加工孔的直徑相同，在沒有銅箔的絕緣介質（如樹脂層）上直接進行孔加工。

2 敷形掩膜工藝:

在製板表麵塗覆一層專(zhuan) 用的掩膜，用傳(chuan) 統的曝光/顯影/蝕刻工藝去掉孔表麵的銅形成敷形窗口。

然後用大於(yu) 孔徑的激光束照射這些孔，切除曝露的介質層樹脂。

要求這種專(zhuan) 用的掩膜材料或者能夠反射激光，或者其燒蝕臨(lin) 界值（ablation threshold）遠遠大於(yu) 樹脂燒蝕的值。

這樣，掩膜材料不會(hui) 被激光燒損，而樹脂卻被燒蝕切除。

如果掩膜中隻有一個(ge) 孔被激光照射，一次隻形成一個(ge) 孔。

如果采用大的激光束，在在製板麵掃描，一次可產(chan) 生許多孔。

[ 二 ]YAG/UV激光鑽孔係統的鑽孔技術。

(1)導通孔。

導通孔可以用PCB激光鑽孔加工和激光圓周旋轉挖孔進行製作。

究竟采用那種方法取決(jue) 於(yu) 所要求孔的尺寸。

小孔，當直徑小於(yu) 2mils（50μm）時用激光直接衝(chong) 孔產(chan) 生。

而大孔用激光圓周旋轉挖孔產(chan) 生。

1：PCB激光鑽孔加工：

激光束定位在需要鑽孔的位置，重複發射高頻率脈衝(chong) 將板材衝(chong) 透。孔尺寸的取決(jue) 於(yu) 聚焦激光束的尺寸。

此工藝不會(hui) 在材料中產(chan) 生應力。因而孔距可以非常小。

覆銅箔材料和多層板全可以加工。其鑽孔速度是300~10000孔/分。

影響其衝(chong) 孔速度的主要因素是材料的厚度與(yu) 材料的結構。

2：激光圓周旋轉挖孔：

激光束從(cong) 孔中心開始切挖，然後繞孔作一定數量的圓周開挖運動，再回到孔中心，因而確切的說是切或挖孔而不是鑽孔。

這一方法通常用於(yu) 一定直徑的通孔加工。

利用5100,S型高速光束定位器，光束切割走的軌跡是單一通路。

其軌跡是可編程的。孔的尺寸與(yu) 形狀也是可編程的。

材料的厚度是其切割深度的極限。挖孔速度的峰值是6000孔/分。

對增強材料挖孔速度是120~1800孔/分。挖孔速度由材料厚度、結構和孔尺寸決(jue) 定。

(2)盲孔加工：

孔內(nei) 所有的必須清除幹淨而又不損傷(shang) 下麵的銅箔，激光的能量密度要剛好調整到這樣一個(ge) 水平———即達到一個(ge) 燒蝕臨(lin) 界值。

激光束移動到要求的位置並以一個(ge) 脈衝(chong) 快速形成盲孔。孔徑可達150μm。衝(chong) 孔速度4000孔/分。典型的速度為(wei) 2500孔/分。

(3)激光螺旋狀旋轉掏孔：

當在FR4/玻璃布上加工孔時。其能量密度能燒蝕金屬銅與(yu) 玻璃布.

YAG淺的穿透深度剛好保證精確的孔深。孔的尺寸由可編程的螺旋狀激光束控製。

從(cong) 孔中心開始的激光束向周圍作螺旋運動，所走過的螺旋軌跡能按一定的深度清除孔內(nei) 的所有材料。

孔幹淨且無碳化或焦化，很容易電鍍。

銅箔表麵不要預蝕刻出窗孔。此法多用於(yu) 微盲孔的加工。

[ 三 ]YAG紫外激光的應用：

1 用UV固態:YAG激光鑽孔機在聚酰亞(ya) 胺覆銅箔層壓板上鑽導通孔，最小孔徑是1mils（25μm）。

最經濟的直徑是1-6mils（25~152μm）。鑽孔速度10000孔/分。

可采用直接激光衝(chong) 孔，孔徑最大約2mails（50μm）。

也可采用激光圓周旋轉挖孔。孔徑幹淨並且無碳化，很容易電鍍，其表麵銅箔也不需要預蝕刻出窗孔。

2 在聚四氟乙烯（PTFE）覆銅箔層壓板鑽導通孔，最小孔徑為(wei) 1mils（25μm），經濟的孔徑是1-6mils（25-152μm）。

鑽孔速度4500孔/分。能切割頂部和底部的銅箔———不需要預蝕刻出窗孔，能穿透內(nei) 層銅箔，可加工多層板。

可以加工非常大的板厚與(yu) 孔徑比的孔。

孔很幹淨，不需要附加別的處理工藝步驟的要求。

當用激光直接衝(chong) 孔時最大直徑約35μm。

3 在FR4鑽導通孔，孔徑最小為(wei) 2mils（50μm）。

經濟的直徑是2-6mils（25-152μm）。鑽孔速度1800孔/分。

能切透頂部與(yu) 底部的銅箔及內(nei) 層銅箔，不要求預蝕刻出窗孔，可加工多層板，能加工大的板厚孔徑比的孔。

玻璃纖維能被幹淨的切斷而無損傷(shang) 。不需要附加別的處理工藝步驟的要求，就能可靠的電鍍。

當然也可以鑽盲孔，鑽孔速度1000孔/分。

[ 四 ]兩(liang) 種PCB激光鑽孔加工的優(you) 缺點比較：

  根據目前激光鑽孔的性能及生產(chan) 實踐結果、兩(liang) 種激光鑽孔的優(you) 缺點如下：

（1）可鑽孔徑:CO2激光加工最小孔徑為(wei) 50μm;YAG/UV固體(ti) 激光可以加工25μm直徑的小孔。

（2）鑽孔速度:YAG/UV固體(ti) 激光鑽孔速度比高能量CO2激光鑽孔速度慢。

YAG/UV固態激光為(wei) 10000孔/分以內(nei) ；而CO2激光可達30000孔/分，所以CO2激光鑽孔生產(chan) 效率高。

（3）介質材料的適應性:YAG/UV固態激光適用於(yu) 各種PCB材料（包括銅箔和玻璃布）的鑽孔加工；而CO2激光僅(jin) 宜用於(yu) 樹脂介質層。

（4）鑽孔工藝:YAG/UV固態激光為(wei) 短脈衝(chong) 紫外激光，波長為(wei) 266nm，激光功率密度高，可以直接在銅箔上穿（衝(chong) ）孔，可以進行微貫通孔和盲孔加工；

而CO2激光波長為(wei) 9400nm的紅外光束，由於(yu) 銅對紅外線波長吸收率很低，因而CO2紅外激光不能燒蝕金屬銅，需要采用敷形掩膜工藝形成窗孔，才能在附樹脂銅箔介質層上鑽孔，隻宜加工盲孔。

（5）鑽孔質量:YAG/UV 固態激光鑽孔後孔內(nei) 幹淨、無殘渣，不需進行去膩汙等後續工藝處理就可以進行化學鍍銅；

而CO2激光鑽孔後在內(nei) 層銅箔表麵會(hui) 出現介質材料殘膜或炭化殘留物，必須加強後續工序的除膠、除殘渣處理，

如:采用準分子（Excimers）激光清除碳化殘留物。

同時，由於(yu) CO2激光鑽孔原理為(wei) 激光燒蝕介質材料，故孔壁質量較差，甚至出現盲孔底銅下麵與(yu) 內(nei) 部介質層分離的缺陷。