等离子激光加工高密度PCB制造中

等离子激光加工高密度PCB制造中

传统机械钻削难以满足高密度PCB微细孔的加工要求。试验表明，通过对激光波长模式、光斑直径和脉冲宽度等参数的精确控制，及利用激光束对材料相互作用的效应加工高密度PCB微孔，不仅能达到的较好加工质量，同时还体现出激光打孔快速、JZ的优势。
便携多功能电子产品对印刷电路板（PCB）的要求很高。为了能将众多元器件紧密互联在有限面积内，并保持线路工作稳定。其电路板密度越来越高，如：孔径和线宽进一步缩小，相互之间距离与精度不断提高，径深比不断加大。电路层数可达十层以上。在同一层板上的微孔数达50000多个而间距却小到0.05mm，孔径要求小于150μm。这样的印刷电路板若采用机械钻削，存在钻头材质、冷却、排屑、加工定位等难以克服的困难，而应用激光加工则可较好地满足质量要求。

1 激光束的应用

高密度PCB板是多层结构，它由绝缘树脂掺以玻璃纤维材料相隔，其问插入铜箔导电层。再经层压黏合而成。图1所示为4层板切面。激光加工的原理是利用激光柬聚焦在PCB表面，使材料瞬间烧熔、汽化形成小孔。由于铜和树脂是两种不同的材料，铜箔的熔化温度达1084℃，而绝缘树脂的熔化温度只有200～300℃。因此应用激光打孔时需对光束波长、模式、直径和脉冲等参数进行合理选取和精确控制。

等离子激光加工高密度PCB制造中

1.1 光束波长与模式对加工的影响

激光束的横模模式对激光发散角、能量输出都有很大的影响，为获得足够的光束能量首先要有一个好的光束输出模式。理想的状态是形成如图2所示的低阶高斯模态输出。这样可获得很高的能量密度，为光束在透镜上良好地聚焦提供前提条件。