2014年,赣州深联电路一口气引进了4台日本三菱的激光钻机。这就意味着他们可以使用UV+CO₂双线并行的产能,给HDI、FPC还有陶瓷基板这三种不同的需求都提供支持。比如,用这个技术就能把多层板的信号层数推到16层以上。在2014年,激光钻孔正从一种可选的工艺变成必须要有的工艺。对于陶瓷氧化铝这种很难钻孔的材料,调Q Nd:YAG短脉冲激光可以用毫焦级的能量进行冷钻。这样就能把陶瓷埋嵌组件的市场给打开了。现在市场上还有支持可编程变距的高端机型,通过伺服电机微调钻头距离,让每块板都能量身定制。不过这种机器的价格会更高一些。双头体系就是把CO₂激光和紫外线激光给装进一台机器里去。这样的设计可以满足市场上又小又多的需求。比如,双头紫外线可以专门用来钻小于90微米的铜孔。用混合激光的时候,先给铜孔进行成型和剥除操作,然后再用电介质进行高速加工。现在的双头激光器大多采用固定150微米间距的设计。这种设计虽然机械结构简单成本低,但如果面板尺寸一换就不太合适了。光束定位是决定钻孔速度和精度的关键因素。通过能量密度加扫描速度双闭环控制的方法,就能把单孔钻透时间压缩到毫秒级。在高密度互连板动不动就有上百层的今天,机械钻头已经很难应对微孔直径接近50微米的情况了。所以激光才会用光束代替铣刀登场。比如CO₂激光波长是10.6微米,适合钻直径大于等于100微米的微通孔。而紫外线激光波长是266纳米或者355纳米,可以钻小于50微米的超小孔。 FR-4这种增强玻璃材料比较难处理,用紫外线激光时容易烧焦碳化所以要配合CO₂激光后续清孔。现在的UV+CO₂混合双头体系让HDI的制造极限重新定义了。随着PCB越来越小越来越异形化的时候,“光速”还是会一路向前去的。 固定钻头间距虽然有优点但也有缺点面板尺寸一变就水土不服了高端机型支持变距但成本更高双头体系是因为单波长已经不能满足市场需求所以才把两种光装进一台机里去混合激光的工作流程是先给铜成型再用电介质高速加工混合激光能把时间压缩到毫秒级还能把边缘毛刺控制在正负5微米以内在HDI板动辄百层微孔直径逼近50微米的今天机械钻头的刀锋已经接近极限了所以激光用光束代替铣刀登场把铜与电介质汽化掉既保形又保位单波长激光已经难以满足市场需求所以双头激光钻孔机诞生一台机器两个光钻分工协作目前主流配置有双头紫外线专攻小于90微米铜孔双头CO₂主打大于等于100微米电介质混合激光铜介质一次搞定混合激光先给铜成型剥除再用电介质高速加工域式加工以2乘2英寸方块为单位UV与CO₂交替步进无缝衔接激光钻孔的快慢由脉冲能量和光束定位精度决定混合激光通过能量密度加扫描速度双闭环控制把单孔钻透时间压缩到毫秒级同时把边缘毛刺控制在正负5微米以内现有双头激光器多采用固定150微米间距优点是机械结构简单成本低缺点是面板尺寸一换最优间距就水土不服部分高端机型支持可编程变距通过伺服电机微调钻头距离让每块板都能量身定制但价格也水涨船高陶瓷氧化铝因介电常数低热膨胀系数小被高端HDI青睐然而它脆硬难钻孔机械钻头易崩边水刀又易裂纹调Q Nd:YAG短脉冲激光以毫焦级能量高峰值功率冷钻氧化铝孔径小于100微米且边缘无裂纹为陶瓷埋嵌组件打开新市场2014年赣州深联电路一口气引进4台日本三菱激光钻机形成UV+CO₂双线并行产能满足FPC、HDI及陶瓷基板的多层次需求单机台可钻最小机械孔径0.1毫米以下配合后续电镀与成型工序把多层板信号层数推到16层以上随着PCB尺寸微型化多层化异形化加剧激光钻孔正从可选走向必选UV+CO₂混合双头体系以光速高精长寿命的优势正在重新定义HDI的制造极限当微孔直径继续缩小层数继续增加“光速”仍将一路向前。