PCB板廠有哪幾種激光鉆孔

PCB廠：激光是當“射線”遭到外來的刺激而添加能量下所激起的一種強力光束，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面時會產生三種現象即反射、吸收和穿透。

PCB廠：激光鉆孔的首要作用便是可以很快地除掉所要加工的基板資料，它首要靠光熱燒蝕和光化學燒蝕或稱之謂切除。

（1）光熱燒蝕：指被加工的資料吸收高能量的激光，在極短的時刻加熱到熔化并被蒸發掉的成孔原理。此種工藝辦法在基板資料遭到高能量的作用下，在所構成的孔壁上有燒黑的炭化殘渣，孔化前有必要進行清理。

（2）光化學燒蝕：是指紫外線區所具有的高光子能量（超越2eV電子伏特）、激光波長超越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損壞有機資料的長分子鏈，成為更小的微粒，而其能量大于原分子，竭力從中逸出，在外力的掐吸情況之下，使基板資料被快速除掉而構成微孔。因而種類型的工藝辦法，不含有熱燒，也就不會產生炭化現象。所以，孔化前清理就十分簡略。

以上便是激光成孔的基本原理。目前最常用的有兩種激光鉆孔方式：印制電路板鉆孔用的激光器首要有RF激起的CO2氣體激光器和UV固態Nd：YAG激光器。

（3）關于基板吸光度：激光成功率的高低與基板資料的吸光率有著直接的聯系。印制電路板是由銅箔與玻璃布和樹脂組合而成，此三種資料的吸光度也因波長不同有所不同但其中銅箔與玻璃布在紫外光0.3mμ以下區域的吸收率較高，但進入可見光與IR后卻大幅度滑落。有機樹脂資料則在三段光譜中，都能維持適當高的吸收率。這便是樹脂資料所具有的特性，是激光鉆孔工藝盛行的基礎。

商業PCB生產中，有兩種激光技能可用于激光鉆孔。CO2激光波長在遠紅外線波段內，紫外線激光波長在紫外線波段內。CO2激光廣泛應用在印制電路板的工業微通孔制造中，要求微通孔直徑大于100μm（Raman ，2001）。關于這些大孔徑孔的制造，CO2激光具有很高的生產力，這是因為CO2激光制造大孔所需的沖孔時刻十分短。紫外線激光技能廣泛應用在直徑小于100μm的微孔制造中，隨著微縮線路圖的運用，孔徑甚至可小于50μm 。紫外線激光技能在制造直徑小于80μm的孔時產量十分高。因而，為了滿足日益添加的微孔生產力的需求，許多PCB制造商現已開始引入雙頭激光鉆孔體系。

以下便是當今商場用雙頭激光鉆孔體系的三種首要類型：

1）雙頭紫外線鉆孔體系;

2）雙頭CO2激光鉆孔體系;

3）棍合激光鉆孔體系（CO2和紫外線）。

一切這些類型的鉆孔體系都有其自身的優點和缺點。激光鉆孔體系可以簡略地分成兩種類型，雙鉆頭單一波長體系和雙鉆頭雙波長體系。

不論是哪種類型，都有兩個首要部分影響鉆孔的才能：

1）激光能量/脈沖能量;

2）光束定位體系。

激光脈沖的能量和光束的傳遞功率決議了鉆孔時刻，鉆孔時刻是指激光鉆孔機鉆一個微通孔的時刻，光束定位體系決議了在兩個孔之間移動的速度。這些要素一起決議了激光鉆孔機制造給定要求的微通孔的速度。雙頭紫外線激光體系最適于用在集成電路中小于90μm的鉆孔，一起其縱橫比也很高。

雙頭CO2激光體系運用的是調Q射頻鼓勵CO2激光器。這種體系的首要優點是可重復率高（到達了100kHz） 、鉆孔時刻短、操作面寬，只需要射很少幾下就可以鉆一個盲孔，可是其鉆孔質量會比較低。

運用最遍及的雙頭激光鉆孔體系是混合激光鉆孔體系，它由一個紫外線激光頭和一個CO2激光頭組成。這種歸納運用的混合激光鉆孔辦法可以便銅和電介質的鉆孔一起進行。即用紫外線鉆銅，生成所需要孔的尺寸和形狀，緊接著用CO2激光鉆無遮蓋的電介質。鉆孔過程是經過鉆2inX2in 的塊完結的，此塊叫做域。

CO2激光有效地除掉電介質，甚至是非均勻玻璃增強電介質。但是，單一的CO2 激光不能制造小孔（小于75μm）和除掉銅，也有少數例外，那便是它可以除掉經過預先處理的5μm以下的薄銅箔（lustino，2002）。紫外線激光可以制造十分小的孔，且可以除掉一切普通的銅街（3-36μm，1oz，甚至電鍍銅箔。紫外線激光也可以單獨除掉電介質資料，只是速度較慢。并且，關于非均勻資料，例如增強玻璃FR-4，作用一般不好。這是因為只有能量密度提高到必定程度，才可以除掉玻璃，而這樣也會損壞內層的焊盤。因為棍合激光體系包括紫外線激光和CO2 激光，因而其在兩個領域內都能到達最佳，用紫外線激光可以完結一切的銅箔和小孔，用CO2 激光可以快速地對電介質進行鉆孔。圖給出了可編程鉆距的雙頭激光鉆孔體系的結構圖，兩個鉆頭之間的距離可根據元器件的布局自行調整，這確保了最大的激光鉆孔才能。

現在，大多數雙頭激光鉆孔體系中兩個鉆頭之間的距離都是固定的，一起具有步進-重復光束定位技能。步進，重復激光長途調節器自身的優點是域的調節范圍大（到達了（50X50）μm）。缺點是激光長途調節器有必要在固定的域內步進移動，并且兩個鉆頭之間的距離是固定的。典型的雙頭激光長途調節器兩個鉆頭之間的距離是固定的（大約為150μm）。關于不同的面板尺寸，固定距離的鉆頭不能像可編程距離的鉆頭那樣以最佳裝備完結操作。

現在，雙頭激光鉆孔體系有著各種不同規格的功能，既可以適用于小型印制電路板制造廠商，一起也適用于大批量生產的印制電路板制造廠商。

因為陶瓷氧化鋁有很高的介質常數，因而用于制造印制電路板。但是，因為其易碎、布線和裝配時所需的鉆孔過程用標準工具就很難完結，因為此時機械壓力有必要減小到最小，這對激光鉆孔卻是一件功德。Rangel 等人（1997）證明關于氧化鋁基板以及覆有金和錨的氧化鋁基板，可運用調QNd：YAG 激光器進行鉆孔。運用短脈沖、低能量、高峰值功率的激光器有助于防止機械壓力對樣本的損壞，可以制造出孔徑小于100μm 的優質通孔。這種技能成功地應用在低噪聲微波放大器中，其頻率范圍為8-18GHz。

Nd：YAG激光技能在很多種資料上進行徽盲孔與通孔的加工。其中在聚酰亞胺覆銅箔層壓板上鉆導通孔，最小孔徑是25微米。從制造成本分析，最經濟的所選用的直徑是25—125微米。鉆孔速度為10000孔/分。可選用直接激光沖孔工藝辦法，孔徑最大50微米。其成型的孔內表潔凈無碳化，很容易進行電鍍。相同也可在聚四氟乙烯覆銅箔層壓板鉆導通孔，最小孔徑為25微米，最經濟的所選用的直徑為25—125微米。鉆孔速度為4500孔/分。不需預蝕刻出窗口。所成孔很潔凈，不需要附加特別的處理工藝要求。