摘要：本文介绍了激光在挠性覆铜板上钻通孔、盲孔的应用，概括讲述了激光在3C电子行业前端生产制程上高速打孔及激光钻盲孔成型的应用；

挠性覆铜板（Flexible Copper Clad Laminate，FCCL）（又称为：柔性覆铜板），因其具有薄、轻和可挠性的优点，以及具有电性能、热性能、耐热性等优良特性，使得组件能够在更高的温度下保持良好运行，且易于降温，电信号得以快速传输，因此被广泛用于制作柔性电路板。

激光技术在柔性电路板钻孔工艺中的应用

在柔性电路板的生产过程中，钻孔工艺非常重要。合适的钻孔方式能够起到信号导通的作用，通过叠加多层电路板，适应更小体积的芯片加工需求。传统机械钻孔技术难以实现微孔加工，在盲孔加工时深度不可控，还须频繁更换刀具。

紫外激光钻孔——高效率、高精度、高洁净

紫外激光钻孔技术因其高效、清洁、精度高等优点，已广泛应用在3C电子制造业领域。由于FCCL是由多层不同材料叠加组合的，激光对不同的材料作用也不一样，因此激光钻孔分为热效应和冷效应的两个加工制程。紫外激光首先通过热钻孔技术，用激光束照射到金属表面，其中的部分激光能量被材料表面吸收，引起材料中的带电粒子的振动，转化成自由电子的动能，进而转化为热量，这些被材料吸收的热量就能够使材料从加热到熔化，再到气化，最终产生气化喷射形成小孔。随后，紫外激光的通过“冷”处理，利用激光的光子能量直接破坏材料的化学键，使材料以小颗粒或者气态的方式排出，实现材料的剥离。

华工激光FPC Laser Shield激光钻孔设备

盲孔、通孔一击成形！

为打破国外激光设备的垄断局面，满足市场及工艺制程需求，华工激光砥砺创新，深耕3C电子制造业领域，自主开发紫外高速钻孔设备，在一台设备上同时实现柔性电路板盲孔、通孔两种加工。

盲孔一击成形，孔底光滑平整

目前业界覆铜板盲孔激光加工普遍采用同心圆、螺旋线扫描法，这两种方式都对盲孔加工的平整度有不同程度的影响。同心圆扫描法即由外及里扫描加工，该方法所得盲孔内高分子残留物较高，内表面平整度不高。而螺旋线由里及外的加工方式则会造成更深的外围深度。并且，受高斯光斑能量分布特性影响，两种加工方式都会造成盲孔内表面能量吸收率分布不均，导致盲孔孔底表面的平整度低；光斑边缘能量不足，易产生孔型边缘的不平整问题。

实际上，即使对于顶部平坦的平顶型能量分布光斑而言，由于光斑中心受到的热辐射要远远强于靠近边缘的热辐射，光斑中心的能量仍强于靠近边缘的能量。华工激光从去除原理出发大胆创新，独创专利技术——FPC Laser Shield激光打孔技术，通过改变光斑的能量分布状态，实现盲孔的稳定性去除。一方面改善光斑中心能量过高造成的烧蚀现象，另一方面，大幅改善底面铜箔的平整度。

FPC Laser Shield激光打孔技术，是激光在通过光学DOE器件后，直接衍射出来圆环的光环，作用在材料表面；同步DOE可电动调节圆环大小，对于不同孔径的去除，可以快速切换，有效地减少了振镜的跳转和加减速带来的孔型不圆的影响。从而使得去除效率大大提升，去除底部表面更加平整光滑。

图3 | 金相显微镜所摄的铜底层照片   图4 | 用3D轮廓扫描仪测试去除深度及孔底平整性

图5  | 使用2000倍电镜拍摄铜底平整度，铜底干净平整

图6 | 用磨抛机做切片处理，观察PI内缩情况，无内缩

高稳定通孔，效率提升20%

在通孔加工制程中，华工激光的紫外高速钻孔设备采用IFOV技术，系统同步控制直线电机平台、振镜扫描系统和激光器脉冲，实现无限视野运动控制功能，从而达到提升钻孔、切割效率及产品品质目的。加上软件对最短路径的算法优化，相较市场同类型设备，通孔效率提升20%。实现了高稳定高效率激光打孔。

图1 | 最短路径算法示意图

图2 | 华工激光紫外高速钻孔设备通孔效果及孔径大小展示

华工激光的紫外高速钻孔设备已在3C电子生产制造领域被广泛使用，通孔、盲孔加工良率及效率均得到客户的高度认可，解决了传统机械钻孔良率低，小孔精度差，频繁更换刀具的高成本等问题，为客户生产降本增效。未来华工激光将继续深耕刚性电路板、刚挠结合板、HDI板钻孔方向，推出更多国产专精特新设备，打造行业一流的激光加工智能制造装备，让激光助力中国制造澎湃向前。