激光制作通孔的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电路板制作工艺,更具体地说,尤其涉及一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法。
【背景技术】
[0002]电子产品的微型化、轻量化、高速化、多功能化发展,促使PCB板尺寸不断减小,布线密度不断提高。其中,线宽和孔径的减小是达到高密度互联和IC基板封装制造中积层结构的有效手段。一般要求HDI板的孔径小于150 μ m。
[0003]常用的通孔制作方法是机械钻孔,该方法操作简单且成本较低。然而对于孔径小于150 μm的通孔,由于钻咀无法兼容细微化和高硬度要求,机械钻孔时钻咀极易断裂。另一方面,机械钻孔可达到的最小孔径为100 μ m,对于小于100 μ m的通孔,机械钻孔还无法实现。
[0004]UV激光钻孔一般用于制作直径小于50 μ m的通孔。其激光能量大、无污染,然而其钻孔成本较高、钻孔品质不稳定,对于孔径大于50 μ m的孔,在批量生产上受到限制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种0)2激光制作通孔的方法,采用CO2激光对印制电路板正反面进行二次激光钻孔,控制激光参数,得到所需孔径大小的通孔。该方法可以实现直径为50μπι-150μπι的通孔制作,满足HDI电路板制作小孔径通孔的需要。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,包括下述步骤:
[0007](I)在进彳丁 CO2激光钻孔如,对电路板进彳丁铁定位孔和减铜掠化;
[0008](2)打开CO2激光钻孔机,将经钻孔前处理的电路板放置在CO 2激光钻孔机工作台面上,根据孔径设定光斑Mask大小;
[0009](3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置;
[0010](4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔,第一次对面铜进行激光烧蚀,第二次对介质层进行激光烧蚀;
[0011](5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次激光法钻孔,钻孔坐标与正面钻孔相同,第一次对面铜进行激光烧蚀,第二次对介质层进行激光烧蚀。
[0012]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤(I)中,电路板表铜通过减铜棕化处理,增加面铜粗糙度、且面铜厚度控制为6 μπι-10 μπι,以提高面铜对激光能量的吸收能力。
[0013]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤⑵中,在0)2激光钻孔机工作台上放置一张牛皮纸,并使其与工作台贴合,然后再将电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,便于真空吸附固定电路板并实现孔的对接打通。
[0014]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤⑵中所述的孔径为 50 μ m-150 μ m,光斑 Mask 大小为 1.6mm-1.8mm。
[0015]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤(2)中,在钻孔前调节0)2激光钻孔机的偏差允许范围在±0.02mm,提高激光钻孔对准精度,实现正反面激光烧蚀精准对接。
[0016]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤(3)中,设置激光的输出功率为:5000KW-8000KW,激光的频率为90Hz_100Hz,脉宽为5 μ s_15 μ s,枪数为2枪-5枪。
[0017]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤⑷中,第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工。
[0018]上述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法中,步骤(4)中,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的2/5-3/5。
[0019]上述的一种用于印制电路板的0)2激光制作通孔的方法中,步骤(5)中,第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工。
[0020]上述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法中,步骤(5)中,对电路板反面进行激光烧蚀时,激光参数与正面钻孔时一致,烧蚀深度一致。
[0021]本发明采用上述方法后,通过对电路板进行正反面二次激光对接钻孔,实现了对孔径为50 μ m-150 μ m的通孔制作,满足了印制电路板向轻、薄、短、小方向发展的需求。本发明的有益效果是:
[0022](I)可以用C02激光钻孔机实现孔径小于150 μπι的通孔制作;
[0023](2)提高效能,C02激光钻孔效率是UV激光钻孔的3_5倍;
[0024](3)降低成本,使用C02激光钻孔可以降低加工费用。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但并不构成对本发明的任何限制。
[0026]本发明的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,包括下述步骤:
[0027](I)在进行CO2激光钻孔前,对电路板进行铣定位孔和减铜棕化;通过减铜棕化处理,增加面铜粗糙度、且面铜厚度控制为6 μπι-10 μπι,以提高面铜对激光能量的吸收能力。
[0028](2)打开002激光钻孔机,在钻孔如调节CO 2激光钻孔机的偏差允许范围在±0.02mm,提高激光钻孔对准精度,实现正反面激光烧蚀精准对接;然后在CO2激光钻孔机工作台上放置一张牛皮纸,并使其与工作台贴合,将经钻孔前处理的电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,根据孔径设定光斑Mask大小;其中,所述的孔径为50 μ m-150 μ m,光斑Mask大小为1.6mm-1.8mm。牛皮纸便于真空吸附固定电路板并实现孔的对接打通。
[0029](3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置;具体地,设置激光的输出功率为:5000KW-8000KW,激光的频率为90Hz-100Hz,脉宽为5 μ s_15 μ s,枪数为2枪-5枪。
[0030](4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔,第一次对面铜进行激光烧蚀,第二次对介质层进行激光烧蚀,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的2/5-3/5。
[0031](5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次激光法钻孔,钻孔坐标与正面钻孔相同,第一次对面铜进行激光烧蚀,第二次对介质层进行激光烧蚀,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的2/5-3/5。即对电路板反面进行激光烧蚀时,激光参数与正面钻孔时一致,烧蚀深度一致。
[0032]实施例1
[0033]在型号为106的PP与12 μπι厚的铜箔压合的双面板上采用0)2激光实现孔径为50 μ m的通孔制作,包括以下步骤:
[0034](I)在进行CO2激光钻孔前,对电路板进行铣定位孔和减铜棕化;通过减铜棕化处理后,面铜厚度为6 μπι。
[0035](2)打开CO#光钻孔机,在钻孔前调节CO 2激光钻孔机的偏差允许范围在±0.02mm,提高激光钻孔对准精度,实现正反面激光烧蚀精准对接;然后在CO2激光钻孔机工作台上放置一张牛皮纸,并使其与工作台贴合,将经钻孔前处理的电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,根据孔径50 μ m设定光斑Mask大小为1.6mm。
[0036](3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置;具体地,设置激光的输出功率为:5000KW,激光的频率为90Hz,脉宽为15 μ s与5 μ s,枪数为3枪,激光钻孔机根据激光参数自动调整集光镜位置。
[0037](4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔,第一次对面铜进行激光烧蚀,脉宽为15 μ S,第二次对介质层进行激光烧蚀,脉宽为5 μ S,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的2/5。
[0038](5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次
激光法钻孔,钻孔坐标与正面钻孔相同,第一次对面铜进行激光烧蚀,脉宽为15 μ S,第二次对介质层进行激光烧蚀,脉宽为5 μ S,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的2/5。即对电路板反面进行激光烧蚀时,激光参数与正面钻孔时一致,烧蚀深度一致。
[0039]实施例2
[0040]在型号为106的PP与12 μπι厚的铜箔压合的双面板上采用0)2激光实现孔径为60 μ m的通孔制作,包括以下步骤:
[0041](I)在进行CO2激光钻孔前,对电路板进行铣定位孔和减铜棕化;通过减铜棕化处理后,面铜厚度为8 μπι。
[0042](2)打开002激光钻孔机,在钻孔肖U调节CO 2激光钻孔机的偏差允许范围在±0.02mm,提高激光钻孔对准精度,实现正反面激光烧蚀精准对接;然后在CO2激光钻孔机工作台上放置一张牛皮纸,并使其与工作台贴合,将经钻孔前处理的电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,根据孔径60 μ m设定光斑Mask大小为1.7mm。
[0043](3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置;具体地,设置激光的输出功率为:6500KW,激光的频率为95Hz,脉宽为14 μ s和7 μ s,枪数为2枪,激光钻孔机根据激光参数自动调整集光镜位置。
[0044](4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔,第一次对面铜进行激光烧蚀,脉宽为14 μ S,第二次对介质层进行激光烧蚀,脉宽为
7μ S,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的3/5。
[0045](5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次激光法钻孔,钻孔坐标与正面钻孔相同,第一次对面铜进行激光烧蚀,脉宽为14 μ S,第二次对介质层进行激光烧蚀,脉宽为7 μ S,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的3/5。即对电路板反面进行激光烧蚀时,激光参数与正面钻孔时一致,烧蚀深度一致。
[0046]实施例3
[0047]在型号为106的PP与12 μπι厚的铜箔压合的双面板上采用0)2激光实现孔径为75 μπι的通孔制作,包括以下步骤:
[0048](I)在进行CO2激光钻孔前,对电路板进行铣定位孔和减铜棕化;通过减铜棕化处理后,面铜厚度为10 μπι。
[0049](2)打开002激光钻孔机,在钻孔如调节CO 2激光钻孔机的偏差允许范围在±0.02mm,提高激光钻孔对准精度,实现正反面激光烧蚀精准对接;然后在CO2激光钻孔机工作台上放置一张牛皮纸,并使其与工作台贴合,将经钻孔前处理的电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,根据孔径75 μ m设定光斑Mask大小为1.8mm。
[0050](3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置;具体地,设置激光的输出功率为:8000KW,激光的频率为100Hz,脉宽为12 μ s和8 μ s,枪数为5枪,激光钻孔机根据激光参数自动调整集光镜位置。
[0051](4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔,第一次对面铜进行激光烧蚀,脉宽为12 μ S,第二次对介质层进行激光烧蚀,脉宽为
8μ S,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的3/5。
[0052](5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次激光法钻孔,钻孔坐标与正面钻孔相同,第一次对面铜进行激光烧蚀,脉宽为12 μ S,第二次对介质层进行激光烧蚀,脉宽为8 μ S,两次激光钻孔除脉宽外,其它参数一致;第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的3/5。即对电路板反面进行激光烧蚀时,激光参数与正面钻孔时一致,烧蚀深度一致。
[0053]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施仅局限于这些说明。在不脱离本发明原理与宗旨的情况下,对这些实施例进行的各种变化、修改、替换,均包含在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,包括下述步骤: (1)在进彳丁CO2激光钻孔如,对电路板进彳丁铁定位孔和减铜掠化; (2)打开CO2激光钻孔机,将经钻孔前处理的电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,根据孔径设定光斑Mask大小; (3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置; (4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔,第一次对面铜进行激光烧蚀,第二次对介质层进行激光烧蚀; (5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次激光法钻孔,钻孔坐标与正面钻孔相同,第一次对面铜进行激光烧蚀,第二次对介质层进行激光烧蚀。2.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(I)中,电路板表铜通过减铜棕化处理,增加面铜粗糙度、且面铜厚度控制为6 μ m-10 μ m。3.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(2)中,在0)2激光钻孔机工作台上放置一张牛皮纸,并使其与工作台贴合,然后再将电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上。4.根据权利要求1或3所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的孔径为50 μ m-150 μ m,光斑Mask大小为1.6mm-1.8mm。5.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤⑵中,在钻孔前调节0)2激光钻孔机的偏差允许范围在±0.02mm。6.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(3)中,设置激光的输出功率为:5000KW-8000KW,激光的频率为90Hz-100Hz,脉宽为5 μ s-15 μ s,枪数为2枪-5枪。7.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(4)中,第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工。8.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(4)中,两次激光烧蚀的总深度为电路板介质层厚度的2/5-3/5。9.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(5)中,第一次激光加工完电路板上所有微孔后,再对电路板进行第二次激光加工。10.根据权利要求1所述的一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,其特征在于,步骤(5)中,对电路板反面进行激光烧蚀时,激光参数与正面钻孔时一致,烧蚀深度一致。
【专利摘要】本发明公开了一种用于印制电路板的CO2激光制作通孔的方法,属于印制电路板制备技术领域,其技术要点包括下述步骤:(1)在进行CO2激光钻孔前,对电路板进行铣定位孔和减铜棕化;(2)打开CO2激光钻孔机,将电路板放置在CO2激光钻孔机工作台面上,根据孔径设定光斑Mask大小;(3)根据面铜厚度、介质层厚度和孔径设定激光参数,校准集光镜位置;(4)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板正面采用二次激光法钻孔;(5)调试激光发射装置,以所铣定位孔进行定位,对电路板反面采用二次激光法钻孔;本发明旨在提供一种可实现直径为50μm-150μm的通孔制作的CO2激光制作通孔的方法;用于电路板制备。
【IPC分类】B23K101/42, B23K26/382, B23K26/60
【公开号】CN104889575
【申请号】CN201510333720
【发明人】刘佳, 陈际达, 陈世金, 杨佳利, 邓宏喜, 张竹, 徐缓
【申请人】博敏电子股份有限公司, 重庆大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月15日