目前，UV激光鉆孔設(shè)備只占全球市場的15%，但該類設(shè)備市場需求的增長要比新型的CO₂激光鉆孔設(shè)備的需求高3倍。孔的直徑甚至小于50μｍ，1~2的多層導(dǎo)通孔和較小的通孔也是當(dāng)前競爭的焦點(diǎn)，UV激光為當(dāng)前的競爭提出了解決方案；除此之外，它還是一種用于精確地剝離阻焊膜以及生成精密的電路圖形的工具。本文概述了目前UV激光鉆孔和繪圖系統(tǒng)的特性和柔性。還給出了各種材料的不同類型導(dǎo)通孔的質(zhì)量和產(chǎn)量結(jié)果以及在各種蝕刻阻膜上的繪圖結(jié)果。本文通過展望今后的發(fā)展，討論了UV激光的局限性。

本文還對UV激光工具和CO₂激光工具進(jìn)行了比較，闡明了二者在哪些方面是可以競爭的，在哪些方面是不可競爭的，以及在哪些方面二者可以綜合應(yīng)用作為互補(bǔ)的工具。

UV與CO₂的對比

UV激光工具不僅與CO₂的波長不同，而且各自在加工材料，如象PCB和基板，也是兩種不同的工具。光點(diǎn)尺寸小于10倍，較短的脈沖寬度和極高頻使得在一般的鉆孔應(yīng)用中不得不使用不同的操作方法，并且為不同的應(yīng)用開辟了其它的窗口。

表1給出了目前激光系統(tǒng)中通常采用的兩種激光裝置的最主要技術(shù)特性的比較。

UV在極小的脈沖寬度內(nèi)具有高頻和極大的峰值功率。工作面上光點(diǎn)尺寸決定了能量密度。CO₂能量密度達(dá)到50~70J/cm²，而UV激光由于光點(diǎn)尺寸小得多，所以能量密度可達(dá)50~200J/cm²。

由于UV光點(diǎn)尺寸比目標(biāo)孔直徑還要小，激光光束以一種所謂的套孔方式聚焦于孔的目標(biāo)直徑內(nèi)。
圖1給出了套孔方式。

對于UV激光，鉆一個(gè)完整的孔所需的脈沖數(shù)在30到120之間，而CO₂激光則只需2到10個(gè)脈沖。UV激光的頻率要比CO₂的高5到15倍。在去除了頂部銅層后，可使用第二步，通過擴(kuò)大的光點(diǎn)清理孔中的灰色區(qū)域。

當(dāng)然還可使用UV激光進(jìn)行沖壓，不過光點(diǎn)的大小決定了能量密度，且不同材料的燒蝕極限值決定了所需的最小能量密度。這樣根據(jù)不同材料的燒蝕極限就可導(dǎo)出UV沖壓方式使用和最大光點(diǎn)尺寸。

由于UV激光所具有的能量，目前僅將沖壓方式用于孔直徑小于75im、燒蝕極限極低的軟材料如TCD，或用于小焊盤開口的阻焊膜燒蝕。

通過套孔方式將必要的能量帶進(jìn)孔內(nèi)的時(shí)間在很大程度上取決于孔自身尺寸，孔直徑越小，UV激光工具就鉆的越快。CO₂與UV激光之間的切換點(diǎn)為75到50im的孔直徑之間。
CO₂激光的三種局限性：

第一：由于10im光波在孔邊緣的繞射，需要考慮最小的孔尺寸。
第二：在銅上該波長的反射。
第三：厚度達(dá)波長1/2的底層銅上的殘留物。
波長短得多的且在銅上有較高吸收率的UV激光就不存在上述三種局限性，因此，UV激光就成為一種理想的工具，它可用來在涂覆了任意一種銅材料的高檔PCB和基板即高密度互連技術(shù)（HDI）上鉆小孔。

HDI一 瞥
HDI的要求是：成孔直徑在75im~30im的范圍內(nèi)；線及其間距為2mil/mil~1 mil/1mil；焊盤在250im~200im；并且阻焊膜開口的精度要達(dá)到15到10im。新設(shè)計(jì)不僅要求盲孔為1層~2層，而且要求多層導(dǎo)通孔和通孔。還要求孔的外形能夠?qū)崿F(xiàn)采用鍍覆的方法，并支持導(dǎo)通孔的填充。據(jù)預(yù)測，市場的發(fā)展要求在2到3年內(nèi)不只要降低倒芯片基板的價(jià)值，還要降低批量生產(chǎn)的價(jià)值。

UV激光的鉆孔方法

CO₂激光只有兩種主要的運(yùn)行功能：在電場之間的工作臺(tái)步進(jìn)運(yùn)行功能和電場范圍內(nèi)孔之間的電運(yùn)行功能。峰值功率會(huì)降低，可在1到100ns之間選擇脈沖寬度，頻率范圍在1到4kHz之間。對于不同的材料，只有這三個(gè)參數(shù)和脈沖/孔的數(shù)量可用來描述鉆孔工具。
首先，UV激光多了一種運(yùn)行功能即第三種功能--成型孔徑內(nèi)的電微聚焦。這種套孔充許根據(jù)孔徑對內(nèi)部和外部形狀（同心圓=形狀）進(jìn)行調(diào)整。形狀的重復(fù)適應(yīng)于材料厚度，聚集內(nèi)外光點(diǎn)的大小確定了能量密度以適應(yīng)材料的燒蝕極限。由激光頻率和電循環(huán)速度形成的脈沖順序重疊確定了各形狀的能量。

就UV激光特性而言，激光頻率、脈沖寬度和平均最大功率相互之間關(guān)系相當(dāng)密切。黃色區(qū)域表明有直接的關(guān)系，紅色區(qū)域則有相反的關(guān)系。

要在一序列不同的材料上鉆孔，UV激光可提供所謂順序步驟，例如達(dá)8個(gè)不同的獨(dú)立鉆孔工序。 在整個(gè)孔的鉆孔過程中，可根據(jù)聯(lián)機(jī)的各工序調(diào)整 表2中所有的工具參數(shù)。
圖2所示是順序工序鉆孔的原理。

由于環(huán)氧樹脂的燒蝕極