前言笔者最近几个月走访了很多企业，见到了很多非常资深的PCB专家，在交流中受益匪浅。它只是有点遗憾的是，很多PCB专家并不熟悉激光这个冷门方向，所以它有必要慢慢解释一下激光。本文主要研究25微米和35微米通孔的激光打孔。
一、当前25微米和35微米过孔
传统钻井方法
一般紫外激光打孔机会把激光光斑设置在15微米到25微米之间，所以要钻25微米的通孔，基本都是直接烧孔加工。所谓烧孔加工，就是振镜跳到要加工的孔位置并固定，激光发光，直接击穿铜箔和PI，形成一个25微米的通孔。
对于35微米的通孔，有两种情况。一种是调整外光路和激光参数或采用激光焦点散焦的方法，使激光在铜箔上的有效光斑增大到35微米，并按照钻25微米通孔的方式进行加工，使所需的通孔快速烧成，然后调回外光路或使激光焦点回到焦点位置，使激光焦点回到正常光斑大小。其实定位孔和其他孔都是再加工的。这种思路最大的问题是整体精度会受到影响，通孔会过热。另一种投机取巧的方法是使用支架旋切法进行旋切。比如光斑为20微米，通孔直径为35微米，那么激光焦点中心的旋转切割直径为35微米-20微米=15微米，超出了一般振镜的精密切割范围。所以实际上钻孔轨迹是弯月的形状，是振镜旋转切割能力不足造成的。
二、25微米和35微米过孔
传统钻孔方法的缺陷
对于25微米和35微米的通孔，毫无疑问存在以下可能的缺陷：
1.微孔进出口毛刺
因为激光是定点烧孔，等离子很强，孔处有很多毛刺，很好理解。
2.微孔进出口不规则，圆度不好。
激光定点烧孔时，孔的形状与光斑形状密切相关，同时也与等离子体形状有关。但是等离子体的建立是随机的，所以微孔的孔形也是变化的，圆度不好。
3.孔中的铜箔用PI分层
激光定点烧孔时，激光能量非常集中，等离子体也非常集中，使铜箔受热严重，容易造成铜箔与PI严重脱层，属于质量严重不良。使用高功率激光散焦定点烧孔获得最快35微米烧孔速度的设备制造商是否预期最终产品可能不被市场接受？
4.孔内铜箔界面容易形成碳铜共生的——黑线。
25微米和35微米通孔的直径已经非常小，这需要良好的电性能。如果再出现黑线，那真的是不好的现象。
5.孔口周围的热影响区很大。
以上提到的现象都是因为孔内过热造成的。即使在表面孔洞周围，也有许多热影响区。其实这也是表面铜箔的一种表面激光正火处理。
6.钻孔锥度不可控。
25微米通孔电镀，防止孔口电镀速度快，孔电镀速度慢，最后封闭孔口，严格避免孔内空洞。所以25微米的通孔最好是锥形通孔，这样有利于电镀，不会在孔内留下空腔。
对于旋切钻35微米通孔，只能认为是假旋切，否则只能是蜗牛般效率的真旋切，没有实际意义。如果是假旋切，由于振镜速度不均匀，孔内激光光斑重叠不均匀，会造成孔内很多缺陷，这里就不描述了。
三、新型激光微孔钻孔方法
3354旋转钻井
针对25微米、35微米通孔钻孔，武汉伊里科赛科技自主研发生产的紫外激光钻孔机采用高速旋转钻孔方式，对铜箔厚度小于12微米的双面铜箔进行钻孔，可获得圆度高、热影响区小、锥度可调的25微米通孔。35微米通孔的旋转钻孔更容易。这是25微米激光通孔钻孔的革命性变革。
四、燃烧钻孔与旋转切削钻孔的比较
为了比较烧孔钻孔和旋切钻孔的效果，特表如下：
五、旋挖钻机为COF还原法铺平了道路。
由于旋钻解决了钻25微米通孔的问题，直接为减成法生产COF板铺平了道路，减成法生产COF的发明专利正在申请中。
六、简单搭配方案
根据国内终端龙头企业技术部门提出的要求，需要实现锥形通孔，有利于电镀和质量提升。
目标孔底直径20微米，孔入口直径分别为30微米和35微米，孔腰直径分别为25微米和27.5微米，锥度分别为66.7%和57%，已经是比较大的锥度了。
图1设计示意图
设计目标1
上层铜切一圈，铜圈直径30微米；将下面一圈的铜片切开，铜片的直径为20微米。目标：电镀前为锥形孔，电镀后一端开口，电镀后无黑线。
设计目标2
上层铜切一圈，铜圈直径35微米；将下面一圈的铜片切开，铜片的直径为20微米。目标：电镀前为锥形孔，电镀后一端开口，电镀后无黑线。
摘要
1、用旋转切削加工25微米通孔，可以调整锥形孔的锥度，减少热效应的不利影响，最终提高25微米钻孔的质量。
2、采用这种方法非常有利于超细线条的制作。利用本公司申请的发明专利方法，使减法生产COF成为现实。3354威信PCB世界应用
标签：通孔激光钻孔