激光光束通常為(wei) 機械印製電路板加工提供低壓替代方法，如銑削或自動電路板切割。但是紫外激光器具有其它激光器所不具備的好處，即能夠限製熱應力。這是因為(wei) 大多數紫外激光係統在低功率狀態下運行。通過使用有時被稱為(wei) “冷消融”的工藝，紫外激光器的光束會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 縮小的熱影響區，可以將衝(chong) 緣加工、碳化以及其它熱應力的影響降至最低，而使用更高功率的激光器通常都會(hui) 存在這些負麵影響。

       紫外激光器的波長比可見光波長更短，因此肉眼是不可見的。雖然你無法看到這些激光束，但就是這些短波讓紫外激光器能夠更精確地聚焦，從(cong) 而在產(chan) 生極其精細的電路特性的同時，還能保持優(you) 良的定位精度。

       除了波長短，工件溫度較低外，紫外線中存在的高能光子讓紫外激光得以應用於(yu) 大型PCB電路板組合，從(cong) FR4等標準材料到高頻陶瓷複合材料以及包括聚酰亞(ya) 胺在內(nei) 的柔性PCB材料等各種材料都適用。

       圖1中的圖表顯示了三種常見的PCB材料在六種不同激光器作用下的吸收率。這六種激光器中包括準分子激光器（波長為(wei) 248 nm)，紅外激光器(波長為(wei) 1064 nm)，和兩(liang) 種CO2激光器(波長分別為(wei) 9.4μm和10.6μm)。紫外激光器（Nd:YAG，波長為(wei) 355nm）是一種罕見的在三種材料中吸收率一致的激光器。
 

       紫外激光器應用於(yu) 樹脂和銅時顯示了極高的吸收率，在加工玻璃時也有著適當的吸收率。隻有價(jia) 格昂貴的準分子激光器（波長248nm）在加工這些主要材料時才會(hui) 得到更好的全麵吸收率。這一材料的差異性使得紫外激光器成為(wei) 了很多工業(ye) 領域中各種PCB材料應用的最佳選擇，從(cong) 生產(chan) 最基本的電路板，電路布線，到生產(chan) 袖珍型嵌入式芯片等高級工藝都通用。

       紫外激光係統直接從(cong) 計算機輔助設計數據到加工電路板，意味著在電路板生產(chan) 過程中不需要任何中間人。再加上紫外線的精確聚焦能力，使得紫外激光係統可以實施極具特性的方案，並重複定位。

      應用1：表麵蝕刻/電路生產(chan)

       紫外激光器在生產(chan) 電路時工作迅速，數分鍾就能將表麵圖樣蝕刻在電路板上。這使得紫外激光器成為(wei) 生產(chan) PCB樣品的最快方法。研發部門注意到，越來越多的樣品實驗室正在配備內(nei) 部紫外激光係統。

       依賴於(yu) 光學儀(yi) 器檢定，紫外激光光束的大小可以達到10-20μm， 從(cong) 而生產(chan) 柔性電路跡線。圖2中的應用表明紫外線在生產(chan) 電路跡線方麵的最大優(you) 勢，電路跡線極其微小，需要在顯微鏡下才能看見。這一電路板尺寸為(wei) 0.75英寸x0.5 英寸，由一塊燒結陶瓷基片和鎢/鎳/銅/表麵組成。激光器能夠產(chan) 生2mils的電路跡線，間距為(wei) 1 mil，從(cong) 而使得整個(ge) 間距僅(jin) 為(wei) 3 mils。

       雖然使用激光光束生產(chan) 電路是PCB 樣品最快的方法，但大規模進行表麵蝕刻應用最好留給化學工藝。

應用2：PCB的拆卸

       紫外激光器切割對於(yu) 大型或小型生產(chan) 來說都是一個(ge) 最佳的選擇，同時對於(yu) PCB的拆卸，尤其是需要應用於(yu) 柔性或剛柔結合的電路板上時也是一個(ge) 不錯的選擇。拆卸就是將單個(ge) 電路板從(cong) 嵌板上移除，考慮到材料柔性的不斷增加，這種拆卸就會(hui) 麵臨(lin) 很大的挑戰。V槽切割和自動電路板切割等機械拆卸方法容易損傷(shang) 靈敏而纖薄的基板，給電子專(zhuan) 業(ye) 製造服務（EMS）企業(ye) 在拆卸柔性和剛柔結合的電路板時帶來麻煩。紫外激光器切割不僅(jin) 可以消除在衝(chong) 緣加工、變形和損傷(shang) 電路元件等拆卸過程中產(chan) 生的機械應力的影響，同時比應用如CO2激光器切割等其它激光器拆卸時產(chan) 生熱應力影響要少一些。

       圖3展示了使用CO2激光器（圖左） 和紫外激光器（圖右）對同樣的柔性基質（聚酰亞(ya) 胺）進行切割。使用高溫的CO2激光器比使用紫外激光器的炭化和衝(chong) 緣加工效應大很多，如前所述，紫外激光器在冷消融工藝上占有優(you) 勢。
 

      “切割緩衝(chong) 墊”的減少能夠節省空間，這意味著元件能夠放置在更靠近線路邊緣的位置，每一塊電路板上可以安裝更多線路，將效率提升到最高，從(cong) 而達到柔性線路應用的最大極限。

       應用3：鑽孔

       另外一種利用紫外激光器小型光束尺寸和低應力屬性的應用是鑽孔，包括貫穿孔、微孔和盲埋孔。紫外激光器係統通過聚焦垂直波束徑直切割穿透基板來鑽孔。依據所使用的材料，可以鑽出小至10μm的孔。

       紫外激光器在進行多層鑽孔時尤為(wei) 有用。多層PCB使用複合材料經熱壓鑄入在一起。這些所謂的“半固化”會(hui) 發生分離，特別是在使用溫度更高的激光器加工後。但是，紫外激光器相對來說無應力的屬性就解決(jue) 了這一問題，如圖4所示。在圖示橫切麵，一塊14 mil的多層板上鑽直徑為(wei) 4mil的孔。這一在柔性聚酰亞(ya) 胺鍍銅基板上的應用，顯示了各層之間沒有出現分離。關(guan) 於(yu) 紫外激光器低應力屬性，還有重要一點：提高了成品率數據。成品率是從(cong) 一塊嵌板上移除的可用電路板的百分率。

        在製造過程中，很多情況都會(hui) 造成電路板的損壞，包括斷裂的焊點、破裂的元件或分層。任一種因素都會(hui) 導致電路板在生產(chan) 線上被丟(diu) 進廢物箱而非進入運輸箱。

        應用4：深度雕刻

        另外一種展示紫外激光器通用性的應用是深度雕刻，這包含多種形式。利用激光器係統的軟件控製，激光光束設定進行受控消融，即能夠按照所需深度在某一材料上進行切割，在轉向另外一種深度和開始另外一個(ge) 任務之前可以停止、繼續和完成所需的加工。各種深度應用包括：嵌入芯片時用到的小型生產(chan) 以及將有機材料從(cong) 金屬表麵移除的表麵研磨。