현재 PCB 마이크로 구멍, CO2 레이저, YAG 레이저, 준분자 레이저 및 구리 증기 레이저 등 네 가지 유형의 레이저가 있습니다.CO2 레이저는 일반적으로 약 75 μm의 구멍을 생성하는 데 사용되지만 빔이 구리 표면에서 반사되기 때문에 전기 매체 제거에만 적용됩니다.이산화탄소 레이저는 매우 깨끗하고 저렴하며 유지 보수가 필요하지 않습니다.준분자 레이저는 고품질의 작은 직경 구멍을 생산하는 데 가장 좋은 선택이며 전형적인 공경 값은 10μm 미만입니다.이러한 유형은 microBGA 부품에서 폴리카보네이트 라이닝의 고밀도 배열 드릴링에 가장 적합합니다.구리 증기 레이저의 발전은 여전히 초급 단계에 있지만, 높은 생산량이 필요할 때 여전히 우세를 가지고 있다.구리 증기 레이저는 전매질과 구리를 제거할 수 있지만 생산 과정에서 심각한 문제를 초래하여 기류가 제한된 환경에서만 제품을 생산할 수 있게 한다.
인쇄회로기판 업계에서 가장 흔히 볼 수 있는 레이저는 Q 스위치 Nd: YAG 레이저로 자외선 범위 내 파장이 355nm이다.인쇄회로기판에 구멍을 뚫을 때, 이 파장은 대부분의 금속 (Gu, Ni, Au, Ag) 을 녹일 수 있고, 흡수율이 50% (Meier 및 Schmidt, 2002) 를 넘을 수 있으며, 유기 재료도 녹일 수 있다.자외선 레이저의 광자 에너지는 3.5-7.5eV에 달할 수 있으며, 녹는 과정에서 화학 키를 파괴할 수 있으며, 일부는 자외선 레이저를 통해 광화학 작용을 하고, 일부는 광열 작용을 통해 작용한다.이러한 기능은 자외선 레이저를 인쇄회로기판 공업 응용의 우선순위로 만들었다.
YAG 레이저 시스템은 미공 표면의 구리 순환에 필요한 4J/cm2 이상의 에너지 밀도 (유속) 를 제공하는 레이저 소스를 가지고 있습니다.에폭시 수지 및 폴리카보네이트와 같은 유기 재료의 용해 과정에 필요한 에너지 밀도는 약 100mJ/cm2에 불과합니다.이렇게 넓은 스펙트럼 범위 내에서 정확하게 작동하기 위해서는 레이저 에너지를 매우 정확하고 정확하게 제어할 필요가 있다.마이크로 구멍의 드릴링 프로세스에는 두 단계가 필요합니다.첫 번째 단계는 고에너지 밀도 레이저로 동박을 여는 것이고, 두 번째 단계는 저에너지 밀도 레이저로 전매질을 제거하는 것이다.
레이저 파장이 355nm일 때 그 전형적인 반점의 직경은 약 20μm이다.펄스 시간이 140ns보다 작을 때 레이저의 주파수는 10-50kHz 사이이며 이때 재료는 열을 발생시키지 않는다.
스캐너 / 반사 시스템은 레이저 빔을 배치하기 위해 컴퓨터에 의해 제어되고 원거리 렌즈를 사용하여 초점을 맞추므로 정확한 각도로 빔을 드릴할 수 있습니다.스캔 프로세스는 소프트웨어를 통해 벡터 패턴을 생성하여 재료와 디자인 편차를 보상합니다.스캔 영역은 55 x 55mm입니다.이 시스템은 CAM 소프트웨어와 호환되며 일반적으로 사용되는 모든 데이터 형식을 지원합니다.
이 레이저 시스템은 독일 Mis LPKF가 제안했다.그 기계설계의 받침대는 경질화강암으로 만들어졌으며 표면의 광택정밀도는 3섬보다 낮지 않다.작업대 받침대는 기체 베어링 위에 놓여 있으며 선형 엔진에 의해 제어된다.위치 정밀도는 유리자로 제어되며 그 중복성은 ±1도 내에 보장된다.작업대 자체에는 광학 센서가 장착되어 있어 레이저가 서로 다른 반사점에서 위치를 정확하게 조정하여 광학 왜곡과 장기 표류를 보상할 수 있다.조정되면 소프트웨어에서 생성된 일련의 보정 데이터가 전체 스캔 영역을 덮어쓸 수 있습니다.표류 눈금 보정 작업은 약 1분 정도 걸립니다.기준과의 위치 편차와 같은 기판의 모든 변화는 고해상도 CCD 카메라를 통해 감지되고 소프트웨어 제어를 통해 보상됩니다.
이 시스템은 구멍을 뚫고 구성할 수 있기 때문에 플렉시블에서 강성에 이르기까지 금속 폴리머, 용접 방지제, 보호 계층, 전기 매체 등 인쇄 회로 기판을 사용할 수 있습니다.라만 등은 최첨단 고체 자외선 레이저 시스템과 고밀도 상호 연결 마이크로 홀 생산에서의 응용을 소개했다.
Lange와 Vollrath는 드릴링, 성형 및 절단에서 자외선 레이저 시스템(마이크로 와이어 드릴링 600 시스템)의 다양한 적용을 설명합니다.이 시스템은 구멍을 뚫고 미세한 구멍을 통과할 수 있으며 구리층의 구멍 지름을 30μm로 줄일 수 있으며 일정한 범위의 라이닝을 한 단계로 조작할 수 있다.이 시스템은 광화학을 크게 능가하는 최소 폭 20μm의 인쇄회로기판 외도체도 생산할 수 있다.이 시스템은 최대 250개의 드릴을 생산할 수 있으며 Gerber 및 HPGL과 같은 모든 표준 입력을 허용합니다.작동 면적은 640mm x 560mm(25.2in x 22in), 최대 재료 높이는 50mm(2in)로 대부분의 일반 기판에 사용할 수 있습니다.공작기계 작업대의 받침대와 그 레일은 천연 화강암으로 만들어졌으며 정밀도는 ± 3 Isla m이다.작업대는 선형 드라이브로 구동되고 공기 베어링으로 지지됩니다.그 위치는 열 보상이 있는 유리 자로 제어되며 정밀도는 ± i Isla m입니다.콘솔에 기판 설치는 진공 설비를 통해 이루어진다.