激光钻孔工艺探究

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人气：2210发布日期：2021-02-09 09:15【大中小】

用激光可以钻最微细的通孔，用于柔性印制板钻通孔的激光钻孔机有受激准分子激光钻机、冲击式二氧化碳激光钻机、YAG(钇铝石榴石)激光钻机、氩气激光钻机等。冲击式二氧化碳激光钻机仅能够对基材的绝缘层进行钻孔加工，而YAG激光钻机可以对基材的绝缘层和铜箔进行钻孔加工，钻FPC绝缘层的速度要明显比钻铜箔的速度快，仅用同一种激光钻孔机进行所有的钻孔加工生产效率不可能很高。一般是首先对铜箔进行蚀刻，先形成孔的图形，然后去除绝缘层从而形成通孔，这样激光就能钻极其微小孔径的孔。

但此时由于上下孔的位置精度可能会制约钻孔的孔径。如果是钻盲孔，只要把一面的铜箔蚀刻掉，不存在上下位置精度问题。该工艺与在下面所叙述的等离子体蚀孔和化学蚀孔雷同。目前受激准分子激光加工的孔是最微细的。受激准分子激光是紫外线，直接破坏基底层树脂的结构，使树脂分子离散，产生的热量极小，所以可以把热对孔周围的损伤程度限制在最小范围内，孔壁光滑垂直。如果能把激光束进一步缩小的话就能够加工直径10～20um的孔。

当然板厚孔径比越大，湿式镀铜也就越难。受激准分子激光技术钻孔的问题是高分子的分解会产生炭黑附着于孔壁，所以必须采取某些手段在电镀之前对表面进行清洗以除去炭黑。但是在电路板厂中激光加工盲孔时，激光的均匀性也存在一定的问题，会产生竹子状残留物。受激准分子激光最大的难点就是钻孔速度慢，加工成本太高。所以只限于用在高精度、高可靠性微小孔的加工。冲击式二氧化碳激光一般是用二氧化碳气体为激光源，辐射的是红外线，与受激准分子激光因热效应而燃烧分解树脂分子不同，它属于热分解，加工的孔形状要比受激准子激光差得多，可以加工的孔径基本上是70～100um，但加工速度明显的比受激准分子激光速度快得多，钻孔的成本也低得多。

即使如此，仍比下面所叙述的等离子体蚀孔法和化学蚀孔法加工成本高得多，特别单位面积孔数多时更是如此。冲击式二氧化碳激光要注意的是加工盲孔时，激光只能发射至铜箔表面，对表面的有机物完全不必去除，为了稳定清洗铜表面，应以化学蚀刻或等离子体蚀刻作为后处理。从技术的可能性来考虑，激光钻孔工艺用于卷带工艺基本上没有什么困难，但考虑到工序的平衡及设备的投资所占的比例，它就不占优势，但带式芯片自动化焊接工艺(TAB，TapeAutomatedBonding)宽度狭小，采用卷带工艺可以提高钻孔速度，在这方面已经有了实际的例子。

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