飞秒激光钻孔

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1、印制电路信息2014No.5孔加工PCB设备/工具PCBEquipment/ToolsHoleFormation飞秒激光钻孔林金堵本刊名誉主编吴梅珠（江南计算技术研究所，江苏无锡214083）-15-15摘要概述了飞（10）秒级激光钻孔的特征与优点，采用飞（10）秒级激光钻孔可得到-15无“热影响区”的精细孔，其孔壁平均粗糙度Ra≤0.1m，位置度≤1%，飞（10）秒级激光技术在PCB行业、汽车工业和航空航天工业等有着广阔的用途。关键词飞秒脉冲；激光钻孔；热影响区；加工精确度中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：10

2、09-0096（2014）05-0063-04ThedrillingoffemtosecondlaserLINJin-duWUMei-zhuAbstractThepaperdescribesthecharacteristicandsuperiorityoflaserdrillinginfemtosecond.Theapplicationoffemtosecondlaserdrillingcanobtainthatthenon-heatactionzone,Ra≤0.1μm,andseatchange≤1%.Theapplic

3、ationoffemtosecondlaserisverywidespreadinPCBindustry,thecarindustryandaviation/spaceflightindustry.KeywordsFemtosecondPulse;LaserDrilling;HeatActionZone;ProcessAccuracy激光技术是21世纪最重要的科学技术之一，它1飞秒激光加工的优势将点亮21世纪制造技术创新和技术革命之光!而激当激光加工的脉冲宽度（冲击时间）短到飞光技术的应用范围很多，几乎涉及所有的工业或领-15

4、-15（10）秒级激光脉冲加工时，每个飞（10）秒域.仅在印制电路板制造中就有钻盲孔、钻通孔、激光脉冲聚焦到被加工的工件上，由于飞秒脉冲频PCB拼版分割、激光直接刻图（像）、仿形、修复、率极高，每次汽化（蚀刻）物质量少，并极快离外形加工（切边等）、打标靶和裁切等。[1]开，正是这个过程时间极短（飞秒级），频率极我们在本刊2014年第一期发表了《精细微孔的高，因此，汽化物质与周围物质的“热”交换都来激光加工的发展》一文，介绍了激光钻微孔的发展并不及，所以不会影响其周边的物质，即对周围区域指出：在传统激光（红外和紫外）钻孔基础上

5、，要改物质不会产生融化、氧化、毛刺等的“热影响区进孔的质量和生产率，可通过软件调整激光参数、-15（HAZ）”，从而达到精确地除去该除去的物质区采用光纤激光技术和飞（10）秒激光技术来达到目-6-15域.不会像过去采用微（10）秒（或纳秒）级激光加的，而飞（10）秒激光技术可获得最佳的效果。本-15工或机械钻孔那样，会产生融化、毛刺、钻污、变文是进一步介绍飞（10）秒激光钻孔的优势原因和形等“热损伤区（HDZ）”和表面粗糙度大（Ra≥应用情况。10m）等问题，从而实现精确（准）的加工效果！-63-PCB设备/工具孔加工Ho

6、leFormationPCBEquipment/Tools印制电路信息2014No.5现在以孔加工为例来解释和说明问题。大家知扩散时间或热传导时间的情况下，当然就可以避免道，传统的PCB机械钻孔，其钻孔转速从开始的几千产生和存在“热影响区”的热破坏问题。-15转/分发展到20万转/分（报道过最高可达35万转/分）仅从上述便可得知，飞（10）秒激光的最重要左右。由于机械钻孔是连续性的切割与排屑过程，特征：（1）可进行精确（准）和高品质加工，简化-15必然产生钻孔的质量问题：进钻与退钻时而带来毛或免除后继处理，由于飞（10）秒激

7、光脉冲仅精确刺；高速旋转摩擦引起热熔树脂而形成钻污;钻刀高（准）除去物质，所以加工的表面（如孔壁）平均速切割而形成不同程度的孔壁粗糙度（随着钻孔的粗糙度可达到小于0.1m；（2）不会形成“热损伤减小，粗糙度要求从50m下降到10m左右）；钻区”所带来的缺陷，由于激光脉冲宽度非常短（或-15刃磨损带来尺寸变更和其他缺陷（如可能产生分层脉冲频率非常高），是处在几十或数百飞（10）秒等）。这些问题和缺陷都会给PCB制造过程和产品质时间，在这样高速激光脉冲碰撞下，除去物质（材量等带来加工困难与问题，特别是在高密度化和信料）的时

8、间远小于发生热传导（或热扩散）所需要时号高频化（或高速数字化）的应用场合。间（即金属的热传导时间是在几皮秒之内存在，而在[2]而在传统激光加工过程，激光光源是一种飞秒的激光脉冲打击时间，不存在热传导或热扩散问（束）非常强和高度导（定）向性的电磁波，其波题），因此不会发生“热损伤区”，从而可