HDI-pcb線路板產(chǎn)品的激光工藝介紹

激光成孔原理

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

有很多種激光光斑模式通過光學(xué)部分照射到基片上，與被照射的光斑有三種反應(yīng)。

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(xué)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(nèi)蒸發(fā)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(xué)燒蝕：指紫外區(qū)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(jié)果。但是這個高能光子可以破壞有機(jī)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(chǎn)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(tài)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(guān)。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(qū)域吸收率較高，但進(jìn)入可見光和IR下降較大。有機(jī)樹脂材料可以在三個光譜中保持相當(dāng)高的吸收率。這是樹脂材料的特點，也是激光打孔技術(shù)普及的基礎(chǔ)。

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(shè)備主控系統(tǒng)將激光束的直徑調(diào)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(zhì)表面進(jìn)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(guī)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(nèi)板上層壓一層RCC(涂有樹脂的銅箔)，通過光化學(xué)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(dāng)光束增強(qiáng)后，通過光圈到達(dá)兩組檢流計式微動反射掃描鏡，到達(dá)臺面的管區(qū)，通過垂直對準(zhǔn)(F透鏡)即可激發(fā)，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(dá)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。