HDI-pcb线路板产品的激光工艺介绍

激光成孔原理

激光是一种当“射线”受到外界刺激而能量增加时激发的强大光束。红外光和可见光有热能，紫外光有光能。当这种类型的光照射到工件表面时，会出现三种现象，即反射、吸收和穿透。

有很多种激光光斑模式通过光学部分照射到基片上，与被照射的光斑有三种反应。

激光打孔的主要作用是快速去除待加工的基体材料，主要依靠光热烧蚀和和光化学烧蚀或烧蚀。

(1)光热烧蚀：指被加工材料吸收高能激光，加热熔化，在极短时间内蒸发的成孔原理。在这个过程方法中，在衬底材料上的高能量的作用下，在形成的孔壁上有烧焦的残留物，并且孔化前必须被清洁。

(2)光化学烧蚀：指紫外区光子能量高(大于2eV电子伏)，激光波长超过400 nm的高能光子的结果。但是这个高能光子可以破坏有机材料的长分子链，变成更小的粒子，而且它的能量大于原来的分子，所以它可以尽可能的逃离它。在外力作用下，基体材料可以被快速去除，形成微孔。

所以这种工艺方法不含热烧，所以不会产生碳化。因此，清理孔化前非常简单。

这些是激光打孔的基本原理。目前最常用的激光打孔方法有两种：用于打孔PCB的激光器主要有射频激励CO2气体激光器和紫外固态Nd: YAG激光器。

(3)底物吸光度：激光的成功率与底物材料的吸光度直接相关。印刷电路板由铜箔、玻璃布和树脂组成。这三种材料的吸收率因波长不同而不同。而铜箔和玻璃布在0.3m紫外光以下的区域吸收率较高，但进入可见光和IR下降较大。有机树脂材料可以在三个光谱中保持相当高的吸收率。这是树脂材料的特点，也是激光打孔技术普及的基础。

CO2激光成孔的不同过程方法

CO2激光打孔方法主要包括直接打孔法和保形掩膜打孔法。所谓直接成孔工艺方法，就是通过设备主控系统将激光束的直径调制成与被加工的印刷电路板上的孔直径相同，直接在绝缘介质表面进行成孔加工，不需要铜箔。保形掩膜工艺方法是在印刷电路板表面涂覆一层特殊的掩膜，通过曝光/显影/蚀刻process，去除常规工艺方法在孔表面铜箔表面形成的保形窗口。然后，使用大于孔径的激光束照射这些孔，并切断暴露的介电层树脂。它们介绍如下：

(1)铜窗开启方法：

首先，在内板上层压一层RCC(涂有树脂的铜箔)，通过光化学方法制成窗口，然后用蚀刻，曝光树脂，然后用激光燃烧窗口中的基底材料，形成微盲孔：

当光束增强后，通过光圈到达两组检流计式微动反射扫描镜，到达台面的管区，通过垂直对准(F透镜)即可激发，然后逐个射出微盲孔。

快电子束定位后，直径0.15mm的盲孔可以在一寸见方的小面积上冲三次。第一枪的脉冲宽度约为15s，此时提供能量以达到成孔的目的。后枪是用来清除残留物的

0.15毫米微盲孔的扫描电镜横截面和45度全景，具有良好的激光能量控制。这种带开口窗口方法的成孔工艺，在底垫(靶盘)不大，需要大排版或二阶盲孔的情况下，很难对位。