生产管理文件集合-PCB与基板的UV激光加工新工艺(DOC 7)

PCB 与基板的 UV 激光加工新工艺
目前，UV 激光钻孔设备只占全球市场的 15%，
但该类设备市场需求的增长要比新型的 CO2 激光钻
孔设备的需求高 3 倍。孔的直径甚至小于 50μｍ，1~2
的多层导通孔和较小的通孔也是当前竞争的焦点，UV
激光为当前的竞争提出了解决方案；除此之外，它还
是一种用于精确地剥离阻焊膜以及生成精密的电路图
形的工具。本文概述了目前 UV 激光钻孔和绘图系统
的特性和柔性。还给出了各种材料的不同类型导通孔
的质量和产量结果以及在各种蚀刻阻膜上的绘图结
果。本文通过展望今后的发展，讨论了 UV 激光的局
限性。
　　本文还对 UV 激光工具和 CO2 激光工具进行了比
较，阐明了二者在哪些方面是可以竞争的，在哪些方
面是不可竞争的，以及在哪些方面二者可以综合应用
作为互补的工具。
　　UV 与 CO2 的对比
　　UV 激光工具不仅与 CO2 的波长不同，而且各自
在加工材料，如象 PCB 和基板，也是两种不同的工具。
光点尺寸小于 10 倍，较短的脉冲宽度和极高频使得在
一般的钻孔应用中不得不使用不同的操作方法，并且
为不同的应用开辟了其它的窗口。
　　UV 在极小的脉冲宽度内具有高频和极大的峰值
功率。工作面上光点尺寸决定了能量密度。CO2 能量
密度达到 50~70J/cm2，而 UV 激光由于光点尺寸小得
多，所以能量密度可达 50~200J/cm2。
　　由于 UV 光点尺寸比目标孔直径还要小，激光光
束以一种所谓的套孔方式聚焦于孔的目标直径内。
　　对于UV激光，钻一个完整的孔所需的脉冲数在30
到 120 之间，而 CO2 激光则只需 2 到 10 个脉冲。UV
激光的频率要比 CO2 的高 5 到 15 倍。在去除了顶部
铜层后，可使用第二步，通过扩大的光点清理孔中的
灰色区域。
　　当然还可使用 UV 激光进行冲压，不过光点的大
小决定了能量密度，且不同材料的烧蚀极限值决定了
所需的最小能量密度。这样根据不同材料的烧蚀极限
就可导出 UV 冲压方式使用和最大光点尺寸。
　　由于 UV 激光所具有的能量，目前仅将冲压方式
用于孔直径小于 75im、烧蚀极限极低的软材料如
TCD，或用于小焊盘开口的阻焊膜烧蚀。
　　通过套孔方式将必要的能量带进孔内的时间在很
大程度上取决于孔自身尺寸，孔直径越小，UV 激光