直接加工成孔法是二氧化碳激光加工电路板微小孔的方法之一。即直接在PCB电路板的树指层或介质层或薄铜箔上进行加工,而形成需求的线路板VIA孔。这种方法主要用于加成法制造多层PCB电路板的工艺上。]
在PCB电路板绝缘树脂上二氧化激光直接加工成孔
这是指在PCB芯板表面(具有线路图形)经过处理(含粗化、氧化等)并烘干后,涂覆非感光树脂(作绝缘介质层)到规定厚度(涂覆一次,厚度不够,经烘干后再涂覆一次),或者层压绝缘介质薄膜,或者层压半固化片等来形成积层多层板层间所要求的绝缘介质厚度。然后,把二氧化碳激光的光束调整到与所要加工的孔径尺寸一样,接着进行激光加工成孔。
在薄铜箔上二氧化碳激光开孔加工成孔
由于二氧化碳激光对铜箔表面反射率在95%以上,或铜对二氧化碳激光波长的吸收率在5%。所以二氧化碳激光对铜不易加工。
目前电路板厂家采取铜箔表面黑化处理以提高其吸收率,另外对通过减薄铜箔厚度等来提高铜箔开“窗口”力。但由于二氧化碳激光对铜箔开孔能力不足,常会引起开孔周围PCB板铜箔突出或残留不齐等现象。现在通过改变二氧化碳激光脉冲宽度和能量,能够改善这个问题。高能量(短脉冲高峰值)脉冲有极高的开孔能力。随着铜表面温度上升其对二氧化碳激光吸收率将上升,由于铜是热的良导体,从二氧化碳激光吸收的热而迅速从加工部位周围散发出去,所以采用短脉冲的二氧化碳激光,既可减少热的散失,又能提高对二氧化碳激光吸收率。所以高峰值短脉冲的二氧化碳激光具有更高的PCB开孔加工能力。
在环氧玻纤布上二氧化碳激光开孔加工
由于PCB电路板在的玻纤布与树脂、铜箔等对二氧化碳激光吸收(波长)不同,同时,其熔点和燃点也大不相同,因此二氧化碳激光对玻纤布开孔加工比起树脂来要困难多了。一般来说,常规二氧化碳激光对普通玻纤布开孔加工时会把玻纤丝(纱)熔化物附着于孔壁上。这在电路板孔化电镀时会带来困难,但通过改进的二氧化碳激光的高峰值短脉冲的开孔加工,将大幅度改善PCB电路板加工质量,采用短脉冲高峰值的二氧化碳激光光束对环氧玻纤布基材开孔加毛的微孔孔壁状态,其玻璃纤维的残留熔化物极少。
同时,为了改善环氧树脂玻璃纤维布基材的二氧化碳激光开孔加工性,对E-玻璃布的结构进行了改进。把原来由结实的纱股织成玻纤布改为扁平式玻璃纤维丝形成的玻纤布,使玻璃纤维在介质中均匀的分散开来。
扁平式玻纤布,不仅有利于环氧树脂〔或其它树脂)在玻纤布中均匀渗透和提高充填性,而且也有利于PCB板介质层的平整度,从而有利于制造精细导线的多层电路板和改善CAF性能。主要是更有利于二氧化碳激光开孔加工性,可获得更高的孔壁质量。这足易于理解的,因为玻纤布的开孔加工所需能量比树脂大得多,尤其是交叉的玻纤纱结点处,因此常规E-玻纤布的激光开孔的能量要求是不同的(即玻纤纱交叉处结点能量要求大,而没有玻纤的树脂能量要求小),从而造成电路板开孔孔壁不均匀(粗糙度大和残留熔化物)等质最问题。而扁平式玻纤布具有较均匀玻璃纤维丝和树脂的分散,所需能量要求差别不大,因而电路板厂家采用高峰值短脉冲二氧化碳激光便可获得较好的PCB开孔量。