PCB激光鉆孔爆孔問題解決方法

摘要：PCB激光鉆孔“爆孔”危害大，嚴重影響到企業與客戶利益。文章經過大量的數據收集整理與分析，結合激光鉆孔加工原理，終于找到問題產生的內在規律，并采取有效措施改善，有效地保證了產品的質量，真正實現了PCB激光鉆孔的高速率、高品質、高可靠性的穩定加工。

關鍵詞：激光鉆孔；激光鉆削參數；激光爆孔；PCB

中圖分類號：TN41 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）12-0044-04

1 激光鉆孔原理

利用CO2激光發生器發出額定輸出功率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的激光加工區域，用戶可根據實際情況設定加工區域，一般設定區域為50mm×50mm，如圖1所示：

在實際加工生產板時，可根據板材類別/廠家（FR-4、高TG、普通TG）、介質層厚度（1080或1060或2116）、激光孔徑大小（Φ75～Φ250um）及激光孔的結構類別（1階或2階或LargeWindow孔）而選擇不同的激光模式與加工參數，從而獲得預期的激光孔效果。

然后在每個加工區域內，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，選擇循環激光鉆孔模式加工，模式設定為11，具體加工參數為：AP，17；加工模式，11；PUSLE周期1，500um；PUSLE寬度1，14us；SHOT數1，1；PUSLE周期3，500us；PUSLE寬度3，16us；SHOT數3，20。當加工區域內僅有1個孔時，孔停頓時間分別為486us、482us……，累計時間為10126us；當加工區域內有3個孔時，孔停頓時間分別為1486us、1482us……，累計時間為31206us。激光鉆孔停頓時間的長短是保證激光孔品質的關健控制點，圖3是相同加工參數下，孤立激光孔與正常激光孔形狀態的對比展示。

2 改善方案

（1）通過調整LC-2G212BE/2C鉆床AOM延遲時間（最長200ms）——設定延遲時間分別為0、30、60、90、120、150ms以增加停頓時間，結果如表1所示。

小結：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內孔數，分別對BLOCK內孔數為1-5孔進行評估，具體如表2所示。

小結：從孔形上看，每個BLOCK內孔小于4個時，效果不佳；其余合格。

（上接第46頁）

3 解決方案

在激光鉆孔加工前，對程序的每個BLOCK進行確認，找出孔數少于5個的BLOCK，更改激光鉆孔程序，在BLOCK2內增加DUMMY激光孔，可以避免“擊穿爆孔”問題的發生。

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

（責任編輯：劉 晶）