摘要：PCB激光鉆孔“爆孔”危害大，嚴(yán)重影響到企業(yè)與客戶利益。文章經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)收集整理與分析，結(jié)合激光鉆孔加工原理，終于找到問題產(chǎn)生的內(nèi)在規(guī)律，并采取有效措施改善，有效地保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)了PCB激光鉆孔的高速率、高品質(zhì)、高可靠性的穩(wěn)定加工。

關(guān)鍵詞：激光鉆孔；激光鉆削參數(shù)；激光爆孔；PCB

中圖分類號(hào)：TN41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）12-0044-04

1 激光鉆孔原理

利用CO2激光發(fā)生器發(fā)出額定輸出功率200W、脈沖頻率100～6000Hz、脈沖寬度為1～30us的激光，使其在BEAM的作用下經(jīng)過整形、濾波并最終形成Gauss mode和Top hat mode 2種光束模式，再在Aperture的作用下形成33種光束直徑，用以滿足客戶不同類別產(chǎn)品孔徑要求。Galvano為X/Y掃描振鏡，通過該部件及透鏡可以在工件上形成30mm×30mm/50mm×50mm/70mm×70mm的激光加工區(qū)域，用戶可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定加工區(qū)域，一般設(shè)定區(qū)域?yàn)?0mm×50mm，如圖1所示：

在實(shí)際加工生產(chǎn)板時(shí)，可根據(jù)板材類別/廠家（FR-4、高TG、普通TG）、介質(zhì)層厚度（1080或1060或2116）、激光孔徑大?。é?5～Φ250um）及激光孔的結(jié)構(gòu)類別（1階或2階或LargeWindow孔）而選擇不同的激光模式與加工參數(shù)，從而獲得預(yù)期的激光孔效果。

然后在每個(gè)加工區(qū)域內(nèi)，激光能量除了受脈沖寬度、頻率、周期、波形外，還受孔密度的影響，如圖2所示。

下面具體分析說明：

待加工孔徑為Φ250um，選擇循環(huán)激光鉆孔模式加工，模式設(shè)定為11，具體加工參數(shù)為：AP，17；加工模式，11；PUSLE周期1，500um；PUSLE寬度1，14us；SHOT數(shù)1，1；PUSLE周期3，500us；PUSLE寬度3，16us；SHOT數(shù)3，20。當(dāng)加工區(qū)域內(nèi)僅有1個(gè)孔時(shí)，孔停頓時(shí)間分別為486us、482us……，累計(jì)時(shí)間為10126us；當(dāng)加工區(qū)域內(nèi)有3個(gè)孔時(shí)，孔停頓時(shí)間分別為1486us、1482us……，累計(jì)時(shí)間為31206us。激光鉆孔停頓時(shí)間的長(zhǎng)短是保證激光孔品質(zhì)的關(guān)健控制點(diǎn)，圖3是相同加工參數(shù)下，孤立激光孔與正常激光孔形狀態(tài)的對(duì)比展示。

2 改善方案

（1）通過調(diào)整LC-2G212BE/2C鉆床AOM延遲時(shí)間（最長(zhǎng)200ms）——設(shè)定延遲時(shí)間分別為0、30、60、90、120、150ms以增加停頓時(shí)間，結(jié)果如表1所示。

小結(jié)：從加工效果上看，所有方案均不能滿足要求，不合格。

（2）增加BLOCK內(nèi)孔數(shù)，分別對(duì)BLOCK內(nèi)孔數(shù)為1-5孔進(jìn)行評(píng)估，具體如表2所示。

小結(jié)：從孔形上看，每個(gè)BLOCK內(nèi)孔小于4個(gè)時(shí)，效果不佳；其余合格。

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3 解決方案

在激光鉆孔加工前，對(duì)程序的每個(gè)BLOCK進(jìn)行確認(rèn)，找出孔數(shù)少于5個(gè)的BLOCK，更改激光鉆孔程序，在BLOCK2內(nèi)增加DUMMY激光孔，可以避免“擊穿爆孔”問題的發(fā)生。

作者簡(jiǎn)介：孟祥勝（1973—），男，遼寧營(yíng)口人，供職于大連太平洋多層線路板有限公司，助理級(jí)職稱，研究方向：PCB制程。

（責(zé)任編輯：劉 晶）