激光成孔原理

激光是一種當“射線”受到外界刺激而能量增加時激發的強大光束。紅外光和可見光有熱能，紫外光有光能。當這種類型的光照射到工件表面時，會出現三種現象，即反射、吸收和穿透。

有很多種激光光斑模式通過光學部分照射到基片上，與被照射的光斑有三種反應。

激光打孔的主要作用是快速去除待加工的基體材料，主要依靠光熱燒蝕和和光化學燒蝕或燒蝕。

(1)光熱燒蝕：指被加工材料吸收高能激光，加熱熔化，在極短時間內蒸發的成孔原理。在這個過程方法中，在襯底材料上的高能量的作用下，在形成的孔壁上有燒焦的殘留物，并且孔化前必須被清潔。

(2)光化學燒蝕：指紫外區光子能量高(大于2eV電子伏)，激光波長超過400 nm的高能光子的結果。但是這個高能光子可以破壞有機材料的長分子鏈，變成更小的粒子，而且它的能量大于原來的分子，所以它可以盡可能的逃離它。在外力作用下，基體材料可以被快速去除，形成微孔。

所以這種工藝方法不含熱燒，所以不會產生碳化。因此，清理孔化前非常簡單。

這些是激光打孔的基本原理。目前最常用的激光打孔方法有兩種：用于打孔PCB的激光器主要有射頻激勵CO2氣體激光器和紫外固態Nd: YAG激光器。

(3)底物吸光度：激光的成功率與底物材料的吸光度直接相關。印刷電路板由銅箔、玻璃布和樹脂組成。這三種材料的吸收率因波長不同而不同。而銅箔和玻璃布在0.3m紫外光以下的區域吸收率較高，但進入可見光和IR下降較大。有機樹脂材料可以在三個光譜中保持相當高的吸收率。這是樹脂材料的特點，也是激光打孔技術普及的基礎。

CO2激光成孔的不同過程方法

CO2激光打孔方法主要包括直接打孔法和保形掩膜打孔法。所謂直接成孔工藝方法，就是通過設備主控系統將激光束的直徑調制成與被加工的印刷電路板上的孔直徑相同，直接在絕緣介質表面進行成孔加工，不需要銅箔。保形掩膜工藝方法是在印刷電路板表面涂覆一層特殊的掩膜，通過曝光/顯影/蝕刻process，去除常規工藝方法在孔表面銅箔表面形成的保形窗口。然后，使用大于孔徑的激光束照射這些孔，并切斷暴露的介電層樹脂。它們介紹如下：

(1)銅窗開啟方法：

首先，在內板上層壓一層RCC(涂有樹脂的銅箔)，通過光化學方法制成窗口，然后用蝕刻，曝光樹脂，然后用激光燃燒窗口中的基底材料，形成微盲孔：

當光束增強后，通過光圈到達兩組檢流計式微動反射掃描鏡，到達臺面的管區，通過垂直對準(F透鏡)即可激發，然后逐個射出微盲孔。

快電子束定位后，直徑0.15mm的盲孔可以在一寸見方的小面積上沖三次。第一槍的脈沖寬度約為15s，此時提供能量以達到成孔的目的。后槍是用來清除殘留物的

0.15毫米微盲孔的掃描電鏡橫截面和45度全景，具有良好的激光能量控制。這種帶開口窗口方法的成孔工藝，在底墊(靶盤)不大，需要大排版或二階盲孔的情況下，很難對位。