雷射成孔的商用机器，市场上大体可分为：紫外线的Nd：YAG雷射机（首要供给者为美商ESI公司）；红外线的CO2雷射机（先为Lumonics，现有日立、三菱、住友等）；和兼具UV/IR之变头机种（如Eecellon之2002型）等三类。前者对3mil以下的微孔很有益，但成孔速率却较慢。次者对4~8mil的微盲孔建造便利，量产速率约为YAG机的十倍，后者是先用YAG头烧掉全数孔位的铜皮，再用CO2头烧掉基材而成孔。若就步履德律风的机手机板而言，CO2雷射对欲烧制4~6mil的微盲孔为适合，症均量产每分钟单面可烧出6000孔摆布。至於速率较的YAG雷射机，因UV光束之能量强且又集合故可间接打穿铜箔，在无需“开铜窗”（Conformal Mask）之下，能同时烧掉铜箔与基材而成孔，普通经常利用在百般“对装载板”（Package Substrste）4mil以下的微孔，若用於手机板的4~6mil微孔仿佛就不太经济了。以下即就雷射成孔做进一前进的先容与会商。
 

　　一、雷射成孔的道理

　　雷射光是当：“射线”遭到外来的安慰，而增大能量下所激起的一种强力光束，此中红外光或可见光者具备热能，紫外光则另具备化学能。射到任务物外表时会产生反射（Refliction）接收（Absorption）及穿透（Transmission）等三种景象，此中只要被接收者才会产生感化。而其对板材所产生的感化又分为热与光化两种差别的反映，现分述於下：

　　1、光热烧蚀Photothermal Ablation

　　是指某雷射光束在其红外光与可见光中所夹帮的热能，被板材接收后显现熔融、气化与气浆平分解物，而将之去除成孔的道理，称为“光热烧蚀”。此烧蚀的副感化是在孔壁上的有被烧黑的炭化残渣渣（乃至孔缘铜箔上也会显现一圈高熟形成的黑氧化铜屑），需经后制程Desmear断根，才可实现安稳的盲孔铜壁。

　　2、 光化裂蚀Photochemical Ablation

　　是指紫外范畴所具备的高光子能量（Photon Energy），可将长键状高份子无机物的化学键（Chemical Bond）予以打断，於是在浩繁碎粒形成体积增大与外力抽吸之下，使板材被疾速移除而成孔。本反映是不含熟烧的“冷作”（Cold Process），故孔壁上不至产生炭化残渣。

　　3、 板材吸光度

　　由上可知雷射成孔效力的凹凸，与板材的吸光率有间接干系。电路板板材中铜皮、玻织布与树脂三者的接收度，民因波长而有所差别。前两者在UV 0.3mu以下地区的接收率颇高，但进入可见光与IR后即大幅滑落。至於无机树脂则在三段光谱中，都能保持於相称不错的高接收率。

　　4 、脉冲能量

　　适用的雷射成孔手艺，是操纵断续式（Q-switch）光束而停止的加工，让每段光敕 （以微秒us计量）以其式（Pulse）能量冲击板材，此等每一个Pulse（可俗称为一枪）所具备的能量，又有多种形式（Mode），如单光束所成光点的GEMOO单束光点的能量较易聚焦集合故多用於钻孔。多束光点岂但还需平均化且又不易集合成为小光点，普通经常利用於雷射间接成像手艺（LDI）或密贴光罩（Contact Mask）等制程。

　　5、切确定位系统

　　a、小管区式定位

　　以“日立微孔机器”公司（Hitachi via Machine，近由“日立精工”而更名）之RF/CO2钻孔机为例，其定位法是采“电流计式反射镜”（Galvanometer and Mirro）自身的X.Y.定位，加上机种台之XY台面（XY Table）定位等两种系统协作而成。后者是将大板面别离成良多小“管区”（大为50mm见方，普通为切确起见多接纳30mm见方），任务中可XY挪动台面以互换管区。前者是在单一管区内，以两具Galvanometer的XY微动，将光点打到板面上所欲瞄准的靶位而成孔。当管区内的微孔全数钻妥后，即疾速移往下一个管区再持续钻孔。

　　所谓的Galvanometer是一种可切确微动±20°以下的铁制品，磁铁或线圈式所组合的直流马达，再拆卸上镜面便可做小角度的动弹反射，而将雷射光束加以疾速（2~4ms）折射而定位。但此种系统也有一些毛病谬误，如：①所打在板面上的光束不用然都很垂直，几多会显现一些斜角，是以还需再加一种“远心透镜”（Telecentric Lense）来更正斜光，使尽能够的垂直於孔位；②电流计式反射镜系统所能涵盖的地区不大，多只能管到50mm*50mm，故还须靠XY Table来移换管区。其管区越小固然定位就越精准，但绝对的也就就义了量产的时候；③大板面上管区的交代没法到达完整的完美无缺，免不了会显现空隙或堆叠等“接坏毛病”（Abutment Errors），对高密度布孔的板子能够会产生漏钻孔或位失准等毛病。此时可加装主动校订系统以改良管区的改换，或按布孔的密度而灵活自行调剂管区的巨细与形状。

　　b、全板面定位

　　除上述的“Galvo XY”与“小管区移换”式的定位外，还可将Galvo XY之镜面另装在一组“线性马达（Liner Motor）上，令此中做全板面的X向挪动。别将台面加装线性马达而只做Y挪动，如斯将可免去接坏毛病。此法与传统机器钻孔机的钻轴X摆布挪动，加上台面Y前后动的定位体例不异。此法可用於UV/YAG光束能较强者之定位，对线外线CO2光束能较弱者，则因其路子太长能量不易集合而反倒不宜。

　　二、二氧化碳CO2雷射成孔的差别制程

　　1、 开铜窗法Conformal Mask

　　是在内层Core板上先压RCC而后开铜窗，再以雷射光烧除窗内的基材便可实现微盲孔。概况是先做FR-4的内层焦点板，使其两面具备已黑化的线路与底垫（Target Pad），而后再各压贴一张“背胶铜箔”（RCC）。此种RCC（Resin Coated Copper Foil）中之铜箔为0.5 OZ，胶层厚约80~100um（3~4mil）。可全做成B-stage，也可别离做成B-stage与C-stage等两层。后者於压贴时其底垫上（Garget Pad）的介质层厚度较易节制，但本钱却较贵。而后操纵CO2雷射光，按照蚀铜底片的座标程式去烧掉窗内的要树脂，便可挖空究竟垫而成微盲孔。此法原为“日立建造所”的专利，普通业者若要出货到日本市场时，能够要谨慎法令题目。

　　2、开大铜窗法Large Conformal mask

　　上述之成孔孔径与铜窗口径不异，故一旦窗口地位有所误差时，行将率领盲孔走位而对底垫形成失准（Misregistration）的题目。此等铜窗的误差能够来自板材涨缩与影象转移之底片题目，大板面上不太轻易完整处理。

　　所谓“开大窗法”是将口径扩展到比底垫还约莫2mil摆布。普通若孔径为6mil时，底垫应在10miL摆布，其大窗口可开到12mil。而后将内层板底垫的座标资料交给雷射利用，便可烧出地位切确瞄准底垫的微盲孔。也便是在大窗口备有余地下，让孔位取得较多的弹性空间。於是雷射光是得以另按内层底垫的程式去成孔，而不用完整跟随窗位去烧制明知已走位的孔。

　　3、树脂外表间接成孔法

　　本法又可细分为几种差别的路子，现简述以下：

　　a、按前述RCC+Core的做法停止，但却不开铜窗而将全数铜箔咬光，若就制程自身而言此法反倒自制。以后可用CO2雷射在袒露的树脂外表间接烧孔，再做PTH与化铜电铜以完孔与成线。由於树脂上已有铜箔积而所踩出的浩繁微坑，故厥后续成垫成线之铜层抗撕强度（Peel Strength），应当比感光成孔（Photo Via）板类靠高锰酸钾对树脂的粗化要好得良多。但此种就义铜皮而粗麻树脂外表的做法，仍不知真正铜箔来得更加抓地坚固．

　　本法长处虽可避开影象转移的本钱与工程题目，但却必须在高锰酸钾“除胶渣”方面处理更多的困难，大的危急还是在焊垫附著靠得住度的缺乏。

　　b 、其余另有接纳：① FR-4胶片与铜箔取代RCC的近似做法；②感光树脂涂布后压著就义性铜箔的做法；③干膜介质层与就义性铜箔的压贴法；④其余湿膜树脂涂布与就义性铜箔法等，皆可全数蚀铜获得坑面后再间接烧孔。

　　c 、超薄铜皮间接烧穿法

　　内层焦点板两面压贴背胶铜箔后，可采“半蚀法”（Half Etching）将其本来0.5OZ（17um）的铜皮咬薄到只剩5um摆布，而后再去做黑氧化层与间接成孔。

　　因在黑面激烈吸光与超薄铜层，和进步CO2雷射的光束能量下，将可如YAG雷射般间接穿铜与基材而成孔，不过要做到杰出的“半蚀”并不轻易。於是已有铜箔业者在此可观的商机下，供给特别的“背铜式超薄铜皮”（如日本三井之可撕性UTC）。其做法是将UTC棱面压贴在焦点板外的两面胶层上，再撕掉厚撑持用的“背铜层‘，便可获得具备超薄铜皮（UTC）的HDI半制品。随即在续做黑化的铜面上实现雷射盲孔，并还可倾耳细听掉黑化层停止PTH化铜与电铜。此法岂但可间接实现微孔，并且在细线建造方面，也因基铜之超薄而大幅晋升其良率，固然这类背铜式可撕性的UTC，其价钱必然不会自制。