在裡面 PCB行業 生產, 有兩種雷射技術可用於雷射鑽孔. 二氧化碳雷射器的波長在遠紅外波段, 紫外雷射的波長在紫外波段. CO2雷射器廣泛用於印製電路板中工業微通孔的生產, and the diameter of the micro-vias is required to be greater than 100mm (Raman, 2001). 用於生產這些大孔徑孔, CO2雷射器生產率高, 因為CO2雷射器製造大孔所需的沖孔時間非常短. 紫外線雷射技術廣泛用於生產直徑小於100mm的微孔. 使用微型電路圖, 孔徑甚至可以小於50mm. 當製造直徑小於80mm的孔時,紫外線雷射技術產生非常高的產量. 因此, 為了滿足日益增長的微孔產能需求, 許多製造商已經開始引進雙頭雷射鑽孔系統. 以下是現時市場上使用的3種主要類型的雙頭雷射鑽孔系統:
1)雙頭紫外線鑽孔系統;
2)雙頭CO2雷射打孔系統;
3)棒式雷射鑽孔系統(CO2和UV)。
所有這些類型的鑽井系統都有各自的優缺點。 雷射鑽孔系統可以簡單地分為兩種類型,一種是雙比特單波長系統,另一種是雙比特雙波長系統。 無論類型如何,影響鑽孔能力的主要因素有兩個:
1)雷射能量/脈衝能量;
2)光束定位系統。
雷射脈衝的能量和光束的傳輸效率决定了鑽孔時間。 鑽孔時間是指雷射鑽床鑽一個微通孔的時間,光束定位系統决定兩個孔之間的移動速度。 這些因素共同决定了雷射鑽孔機的速度,以使微通孔符合給定的要求。 雙頭紫外雷射系統最適合在集成電路中鑽取小於90mm的孔,其縱橫比也非常高。
雙頭CO2雷射器系統使用調Q射頻激勵CO2雷射器。 該系統的主要優點是重複性高(高達100kHz)、鑽孔時間短和操作面寬。 鑽盲孔只需幾次,但其鑽井質量相對較低。
最常用的雙頭雷射打孔系統是一種混合式雷射打孔系統,由紫外線鐳射頭和CO2鐳射頭組成。 這種綜合使用的混合雷射鑽孔方法可以促進銅和電介質的同時鑽孔。 也就是說,用紫外線對銅進行鑽孔,以生成所需的孔尺寸和形狀,然後使用CO 2雷射器對未覆蓋的電介質進行鑽孔。 鑽取過程是通過鑽取一個2in X 2in的區塊來完成的,這個區塊被稱為域。
CO2雷射可有效去除電介質,甚至不均勻的玻璃增强電介質。 然而,單個CO2雷射器無法形成小孔(小於75mm)並去除銅。 有幾個例外,即它可以去除5mm以下的預處理薄銅箔(lustino,2002)。 紫外線雷射可以製造非常小的孔,並可以去除所有普通銅街(3-36mm,1oz,甚至電鍍銅箔)。 紫外線雷射器也可以單獨去除介電材料,但速度較慢。 此外,對於非均勻資料,如增强玻璃FR-4,效果通常不好。 這是因為只有當能量密度新增到一定水准時,才能移除玻璃,這也會損壞內墊。 由於棒狀雷射系統包括紫外雷射和CO 2雷射,囙此可以在這兩個領域實現最佳效果。 紫外線雷射器可以完成所有銅箔和小孔,二氧化碳雷射器可以快速鑽取電介質。 洞
現在,大多數雙頭雷射鑽孔系統在兩個鑽頭之間有固定的距離,並且它們還具有階梯和重複光束定位技術。 分步重複雷射遙控器本身的優點是調節範圍大(高達(50 X 50)mm)。 缺點是雷射遠程調節器必須在固定域中逐步移動,並且兩個鑽頭之間的距離是固定的。 典型雙頭雷射遙控器的兩個鑽頭之間的距離是固定的(約150mm)。 對於不同的面板尺寸,固定距離鑽頭不能在最佳配寘下操作,如可程式設計螺距鑽頭。
現今, 雙頭雷射鑽孔系統具有多種不同規格的效能, 這可以應用於小型 PCB製造商 和大規模生產的印刷電路板製造商.
因為陶瓷氧化鋁具有高介電常數, 它用於 製造印刷電路板. 然而, 由於其脆弱性, 佈線和組裝所需的鑽孔過程很難用標準工具完成, 因為此時必須將機械壓力降至最低, 這對雷射打孔來說是件好事. 蘭格爾等人. (1997) proved that for alumina substrates and alumina substrates coated with gold and anchors, QNd:YAG雷射器可用於鑽孔. 短脈衝的使用, 低能量, 高峰值功率雷射有助於避免機械壓力對樣品造成損壞, 可以生產直徑小於100mm的優質通孔.