PCB激光钻孔爆孔问题解决方法

摘要：PCB激光钻孔“爆孔”危害大，严重影响到企业与客户利益。文章经过大量的数据收集整理与分析，结合激光钻孔加工原理，终于找到问题产生的内在规律，并采取有效措施改善，有效地保证了产品的质量，真正实现了PCB激光钻孔的高速率、高品质、高可靠性的稳定加工。

关键词：激光钻孔；激光钻削参数；激光爆孔；PCB

中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0044-04

1 激光钻孔原理

利用CO2激光发生器发出额定输出功率200W、脉冲频率100～6000Hz、脉冲宽度为1～30us的激光，使其在BEAM的作用下经过整形、滤波并最终形成Gauss mode和Top hat mode 2种光束模式，再在Aperture的作用下形成33种光束直径，用以满足客户不同类别产品孔径要求。Galvano为X/Y扫描振镜，通过该部件及透镜可以在工件上形成30mm×30mm/50mm×50mm/70mm×70mm的激光加工区域，用户可根据实际情况设定加工区域，一般设定区域为50mm×50mm，如图1所示：

在实际加工生产板时，可根据板材类别/厂家（FR-4、高TG、普通TG）、介质层厚度（1080或1060或2116）、激光孔径大小（Φ75～Φ250um）及激光孔的结构类别（1阶或2阶或LargeWindow孔）而选择不同的激光模式与加工参数，从而获得预期的激光孔效果。

然后在每个加工区域内，激光能量除了受脉冲宽度、频率、周期、波形外，还受孔密度的影响，如图2所示。

下面具体分析说明：

待加工孔径为Φ250um，选择循环激光钻孔模式加工，模式设定为11，具体加工参数为：AP，17；加工模式，11；PUSLE周期1，500um；PUSLE宽度1，14us；SHOT数1，1；PUSLE周期3，500us；PUSLE宽度3，16us；SHOT数3，20。当加工区域内仅有1个孔时，孔停顿时间分别为486us、482us……，累计时间为10126us；当加工区域内有3个孔时，孔停顿时间分别为1486us、1482us……，累计时间为31206us。激光钻孔停顿时间的长短是保证激光孔品质的关健控制点，图3是相同加工参数下，孤立激光孔与正常激光孔形状态的对比展示。

2 改善方案

（1）通过调整LC-2G212BE/2C钻床AOM延迟时间（最长200ms）——设定延迟时间分别为0、30、60、90、120、150ms以增加停顿时间，结果如表1所示。

小结：从加工效果上看，所有方案均不能满足要求，不合格。

（2）增加BLOCK内孔数，分别对BLOCK内孔数为1-5孔进行评估，具体如表2所示。

小结：从孔形上看，每个BLOCK内孔小于4个时，效果不佳；其余合格。

（上接第46页）

3 解决方案

在激光钻孔加工前，对程序的每个BLOCK进行确认，找出孔数少于5个的BLOCK，更改激光钻孔程序，在BLOCK2内增加DUMMY激光孔，可以避免“击穿爆孔”问题的发生。

作者简介：孟祥胜（1973—），男，辽宁营口人，供职于大连太平洋多层线路板有限公司，助理级职称，研究方向：PCB制程。