二氧化碳（CO2）激光设备PCB板加工工艺

二氧化碳（CO2）激光设备PCB板加工工艺

激光设备

随着PCB板的高密度互连设计和电子科技的进步，二氧化碳（CO2）激光加工设备已成为PCB制造商加工PCB微孔的重要工具。 二氧化碳（CO2）激光器和紫外光纤激光器是PCB制造商常用的激光加工设备。 PCB微孔激光加工技术的发展也很快。

目前，国内一些大型印制电路板生产企业，逐步采用二氧化碳（CO2）激光和紫外激光成孔工艺技术来加工互连密度更高的多层PCB板。 随着铜雕工艺技术的不断进步，二氧化碳（CO2）激光成孔法迅速普及，广泛应用于PCB多层线路板。 并进一步推动多层板向倒装芯片封装领域发展，从而推动多层板向更高密度发展。 因此，多层PCB的盲孔加工孔越来越多。 一般单面孔数在20000～70000个左右，甚至100000个以上：对于如此大量的盲孔加工，除了采用光致法和等离子法制造盲孔外， 特别是随着盲通孔的直径越来越小，采用二氧化碳（CO2）激光和紫外激光加工制造盲通孔是电路板制造商可以实现的低成本、高速加工方法之一。

激光加工通孔的发展

80年代末，AT&T电路板研发部研发出CO2激光加工设备，用于在环氧玻璃制成的FR-4 PCB上加工微孔。 由于使用10.60um红外波长，电路板表面铜皮无法烧蚀（因为金属铜的红外线吸收率很低），铜（底铜）表面会残留有机碳化物 内层，而中间层的玻璃纤维布（丝）不易烧掉或留下熔融状态（玻璃的红外线吸收率也很低），因此在使用前必须进行仔细处理 涂层孔，否则会造成多孔电镀困难，或孔壁粗糙度大，故一直未在PCB行业推广应用。 随后IBM和西门子开发了气体激光器，如氩激光器、氪激光器、氙激光器和其他准分子激光器，激光波长从193nm到308nm（纳米）不等。 虽然它能有效避免兔有机物的碳化和玻璃突起的问题，但由于特殊的惰性气体、加工速度慢、不稳定、产量（能量）低等原因，一直没有在PCB行业广泛推广应用。 但可有效去除二氧化碳激光产生的碳化残留物，因此可用于二氧化碳激光打孔，再用激发态准分子激光去除残留物，保证激光打孔质量 .

迄今为止，激光加工PCB板的方法已在电路板制造商中得到应用。 由于多层PCB板对微孔要求的急剧提高，以及二氧化碳激光设备和加工工艺的不断改进和完善，二氧化碳激光器得到了迅速的推广应用。 同时，还开发了更稳定的固态（体）激光设备。 经多次谐波后，激光可达到紫外光级别。 因为峰值可达12kw，重复功率可达50，所以也适用于各种PCB材料（包括铜箔和玻璃纤维布）。 因此，对于小于0.1μm的微孔的加工，无疑是电路板厂商生产高密度互连的多层PCB板最有前途的加工方法之一。

PCB厂家真正应用于PCB生产的激光加工设备主要是二氧化碳激光器和紫外激光器。 这两种激光器的激光源所起的作用是不同的。 一种是烧铜皮，一种是烧基板。 因此，PCB激光加工多采用CO2激光器和紫外激光器。