在线路板制造业中，HDI（高密度互连）PCB板的制作流程日益复杂，而激光钻孔技术已成为其中关键的一环。
本文将深入探讨HDI PCB板制作流程中的激光钻孔工序，特别是与CO2和紫外线激光相关的技术，以及双头激光钻孔系统的不同类型。
文章目录
1. CO2激光与紫外线激光
在线路板制造中，激光钻孔技术使用两种主要类型的激光：CO2激光和紫外线激光。CO2激光波长位于远红外线波段内，适用于制作微通孔，其直径大于100μm。相比之下，紫外线激光波长位于紫外线波段内，适用于制作直径小于100μm的微孔，甚至可以小到50μm以下。CO2激光因其高生产效率而广泛用于制作大孔，因为它所需的冲孔时间非常短。紫外线激光则在制作小孔时具有出色的生产能力。
2. 双头激光钻孔系统
为满足日益增长的微通孔需求，许多线路板制造商引入了双头激光钻孔系统。这些系统包括：
- 双头紫外线钻孔系统： 这些系统适用于制作小于90μm的钻孔，且具有较高的纵横比。紫外线激光可以制作小孔，但速度较慢。
- 双头CO2激光钻孔系统： 这些系统使用调Q射频励CO2激光器。它们具有高重复率（可达100kHz）、短钻孔时间和宽操作面。然而，其钻孔质量可能较低。
- 混合激光钻孔系统（CO2和紫外线）： 这是目前市场上最常见的双头激光钻孔系统。它由一个紫外线激光头和一个CO2激光头组成，可同时钻孔铜和电介质。紫外线激光用于钻铜，然后CO2激光用于钻电介质。这种综合应用的方法在提高生产效率方面非常有效。
3. 影响激光钻孔速度的因素
无论是双头单波长系统还是双头双波长系统，都受到以下两个主要因素的影响：
- 激光能量/脉冲能量： 激光脉冲的能量以及光束的传递功率直接影响钻孔时间。激光能量越高，脉冲能量越大，钻孔速度越快。
- 光束定位系统： 光束定位系统决定了在两个孔之间移动的速度。这两个因素共同决定了激光钻孔机制作所需微通孔的速度。
4. 钻孔技术的应用
紫外线激光适用于制作小孔，且可以移除所有常见的铜街，包括3-36μm的铜箔，1oz甚至电镀铜箔。然而，对于非均匀材料如增强玻璃FR-4，其效果一般，因为要移除玻璃需要较高的能量密度，这可能会损坏内层的焊盘。
CO2激光擅长除去电介质材料，甚至对不均匀材料也表现出色，但通常不能制作小于75μm的小孔，也不能移除铜。然而，它可以移除经过预处理的5μm以下的薄铜箔。
混合激光钻孔系统包含紫外线和CO2激光，因此在不同领域都表现出色。紫外线激光用于制作小孔和移除铜，而CO2激光用于快速钻孔电介质。
5. 可编程距离的双头激光钻孔系统
现在，大多数双头激光钻孔系统具有可编程距离的功能。这意味着两个钻头之间的距离可以根据不同面板规格进行调整，而不像传统系统那样固定。这为制造商提供了更大的灵活性，以适应不同的生产需求。
随着HDI PCB板的广泛应用，激光钻孔技术在线路板制造中变得愈发重要。CO2激光和紫外线激光各具特色，双头激光钻孔系统为高效生产提供了解决方案。选择适当的激光钻孔技术取决于所需的孔径和材料。激光钻孔技术的不断进步将进一步推动线路板制造的发展，以满足日益复杂的电子设备需求。
常见问题解答
1. 为什么要使用激光钻孔技术？
激光钻孔技术能够制作微小的孔径，满足高密度线路板的需求，同时提高生产效率。
2. CO2激光和紫外线激光有什么区别？
CO2激光适用于大孔的制作，而紫外线激光适用于小孔。它们的波长和应用领域不同。
3. 可编程距离的激光钻孔系统有什么优势？
可编程距离的系统具有更大的灵活性，可以适应不同规格的线路板生产需求。
4. 激光钻孔技术在哪些领域广泛应用？
激光钻孔技术广泛应用于PCB制造、半导体制造和电子设备制造等领域。
5. 激光钻孔技术是否适用于所有材料？
激光钻孔技术适用于大多数材料，包括铜、电介质和增强玻璃。然而，对于某些非均匀材料，其效果可能有限。
