激光切割打孔工艺在陶瓷电路板生产的应用

随着5G建设的持续推进，精密微电子以及航空船舶等工业领域得到了进一步的发展，而这些领域都涵盖了陶瓷基板的应用。其中，陶瓷基板PCB因其优越的性能逐渐得到了越来越多的应用。陶瓷基板是大功率电子电路结构技术和互连技术的基础材料，结构致密，且具有一定的脆性。传统加工方式，在加工过程中存在应力，针对厚度很薄的陶瓷片，很容易产生碎裂。

由于电子器件和半导体元器件具有尺寸小，密度高等特点，故要求激光打孔加工的精度和速度有较高要求，根据元器件应用的不同要求，微孔直径范围为0.05～0.2mm。目前陶瓷板材普遍采用激光器对陶瓷板材进行打孔加工，激光陶瓷打孔一般采用脉冲激光器或准连续激光器(光纤激光器)，一般激光焦斑直径≤0.05mm，根据陶瓷板材厚度尺寸不同，一般可通过控制离焦量来实现不同孔径的通孔打孔，对于直径小于0.15mm的通孔，可通过控制离焦量实现打孔。

陶瓷电路板切割主要有水刀切割和激光切割两种，目前市场上激光切割多选择光纤激光器。光纤激光器切割陶瓷电路板具有以下优势：

(1)精度高，速度快，切缝窄，热影响区小，切割面光滑无毛刺。

(2)激光切割头不会与材料表面相接触，不划伤工件。

(3)切缝窄，热影响区小，工件局部变形极小，无机械变形。

(4)加工柔性好，可以加工任意图形，亦可以切割管材及其他异型材。

奥莱光电针对精密切割打孔需求研发QCW1064高速旋转精密切割微孔加工头，此款切割头为精密光纤(λ=1064nm)切割头，准直和聚焦镜片为多片式组合，聚焦光斑小，精度高，配合XY振镜旋转，配合光纤激光器可切割微小孔径。优化的机械设计和精密的调整机构，完全的密封性能，配合水冷和同轴吹气，激光切割头可以在较高功率下持续稳定的工作。此款产品兼容同轴成像。

在1mm以下陶瓷基板，铝板，铜板，不锈钢板上可以打微小孔，孔径Φ0.1-0.5mm，配合同轴吹气，切割圆度好，边缘光滑。

在轻薄化、微型化等发展趋势下，传统的切割加工方式因精度不够高，已无法满足需求。激光是一种非接触式的加工工具，在切割工艺上较传统加工方式有着明显的优势，在陶瓷基板PCB加工中发挥了非常重要的作用。