PCB激光钻孔加工：

[ 一 ]CO2激光钻孔的加工方法主要有:直接加工法（Direct）和敷形掩膜加工法（Conformal mask）两种。

1 直接加工法:

把激光光束直径调制到与被加工孔的直径相同，在没有铜箔的绝缘介质（如树脂层）上直接进行孔加工。

2 敷形掩膜工艺:

在制板表面涂覆一层专用的掩膜，用传统的曝光/显影/蚀刻工艺去掉孔表面的铜形成敷形窗口。

然后用大于孔径的激光束照射这些孔，切除曝露的介质层树脂。

要求这种专用的掩膜材料或者能够反射激光，或者其烧蚀临界值（ablation threshold）远远大于树脂烧蚀的值。

这样，掩膜材料不会被激光烧损，而树脂却被烧蚀切除。

如果掩膜中只有一个孔被激光照射，一次只形成一个孔。

如果采用大的激光束，在在制板面扫描，一次可产生许多孔。

[ 二 ]YAG/UV激光钻孔系统的钻孔技术。

(1)导通孔。

导通孔可以用PCB激光钻孔加工和激光圆周旋转挖孔进行制作。

究竟采用那种方法取决于所要求孔的尺寸。

小孔，当直径小于2mils（50μm）时用激光直接冲孔产生。

而大孔用激光圆周旋转挖孔产生。

1：PCB激光钻孔加工：

激光束定位在需要钻孔的位置，重复发射高频率脉冲将板材冲透。孔尺寸的取决于聚焦激光束的尺寸。

此工艺不会在材料中产生应力。因而孔距可以非常小。

覆铜箔材料和多层板全可以加工。其钻孔速度是300~10000孔/分。

影响其冲孔速度的主要因素是材料的厚度与材料的结构。

2：激光圆周旋转挖孔：

激光束从孔中心开始切挖，然后绕孔作一定数量的圆周开挖运动，再回到孔中心，因而确切的说是切或挖孔而不是钻孔。

这一方法通常用于一定直径的通孔加工。

利用5100,S型高速光束定位器，光束切割走的轨迹是单一通路。

其轨迹是可编程的。孔的尺寸与形状也是可编程的。

材料的厚度是其切割深度的极限。挖孔速度的峰值是6000孔/分。

对增强材料挖孔速度是120~1800孔/分。挖孔速度由材料厚度、结构和孔尺寸决定。

(2)盲孔加工：

孔内所有的必须清除干净而又不损伤下面的铜箔，激光的能量密度要刚好调整到这样一个水平———即达到一个烧蚀临界值。

激光束移动到要求的位置并以一个脉冲快速形成盲孔。孔径可达150μm。冲孔速度4000孔/分。典型的速度为2500孔/分。

(3)激光螺旋状旋转掏孔：

当在FR4/玻璃布上加工孔时。其能量密度能烧蚀金属铜与玻璃布.

YAG浅的穿透深度刚好保证精确的孔深。孔的尺寸由可编程的螺旋状激光束控制。

从孔中心开始的激光束向周围作螺旋运动，所走过的螺旋轨迹能按一定的深度清除孔内的所有材料。

孔干净且无碳化或焦化，很容易电镀。

铜箔表面不要预蚀刻出窗孔。此法多用于微盲孔的加工。

[ 三 ]YAG紫外激光的应用：

1 用UV固态:YAG激光钻孔机在聚酰亚胺覆铜箔层压板上钻导通孔，最小孔径是1mils（25μm）。

最经济的直径是1-6mils（25~152μm）。钻孔速度10000孔/分。

可采用直接激光冲孔，孔径最大约2mails（50μm）。

也可采用激光圆周旋转挖孔。孔径干净并且无碳化，很容易电镀，其表面铜箔也不需要预蚀刻出窗孔。

2 在聚四氟乙烯（PTFE）覆铜箔层压板钻导通孔，最小孔径为1mils（25μm），经济的孔径是1-6mils（25-152μm）。

钻孔速度4500孔/分。能切割顶部和底部的铜箔———不需要预蚀刻出窗孔，能穿透内层铜箔，可加工多层板。

可以加工非常大的板厚与孔径比的孔。

孔很干净，不需要附加别的处理工艺步骤的要求。

当用激光直接冲孔时最大直径约35μm。

3 在FR4钻导通孔，孔径最小为2mils（50μm）。

经济的直径是2-6mils（25-152μm）。钻孔速度1800孔/分。

能切透顶部与底部的铜箔及内层铜箔，不要求预蚀刻出窗孔，可加工多层板，能加工大的板厚孔径比的孔。

玻璃纤维能被干净的切断而无损伤。不需要附加别的处理工艺步骤的要求，就能可靠的电镀。

当然也可以钻盲孔，钻孔速度1000孔/分。

[ 四 ]两种PCB激光钻孔加工的优缺点比较：

  根据目前激光钻孔的性能及生产实践结果、两种激光钻孔的优缺点如下：

（1）可钻孔径:CO2激光加工最小孔径为50μm;YAG/UV固体激光可以加工25μm直径的小孔。

（2）钻孔速度:YAG/UV固体激光钻孔速度比高能量CO2激光钻孔速度慢。

YAG/UV固态激光为10000孔/分以内；而CO2激光可达30000孔/分，所以CO2激光钻孔生产效率高。

（3）介质材料的适应性:YAG/UV固态激光适用于各种PCB材料（包括铜箔和玻璃布）的钻孔加工；而CO2激光仅宜用于树脂介质层。

（4）钻孔工艺:YAG/UV固态激光为短脉冲紫外激光，波长为266nm，激光功率密度高，可以直接在铜箔上穿（冲）孔，可以进行微贯通孔和盲孔加工；

而CO2激光波长为9400nm的红外光束，由于铜对红外线波长吸收率很低，因而CO2红外激光不能烧蚀金属铜，需要采用敷形掩膜工艺形成窗孔，才能在附树脂铜箔介质层上钻孔，只宜加工盲孔。

（5）钻孔质量:YAG/UV 固态激光钻孔后孔内干净、无残渣，不需进行去腻污等后续工艺处理就可以进行化学镀铜；

而CO2激光钻孔后在内层铜箔表面会出现介质材料残膜或炭化残留物，必须加强后续工序的除胶、除残渣处理，

如:采用准分子（Excimers）激光清除碳化残留物。

同时，由于CO2激光钻孔原理为激光烧蚀介质材料，故孔壁质量较差，甚至出现盲孔底铜下面与内部介质层分离的缺陷。