雷射技術在PCB製造中的演進

雷射技術在 PCB 製造中的演進、應用與診斷

發佈日期：2025 年 7 月 30 日｜作者：Sneha Patil，資深產品行銷專員

PCB 鑽孔技術的演進

PCB 鑽孔技術自 1960 年代以前的機械鑽孔起步，使用碳化物或鑽石鑽頭旋轉鑽孔，適用於單面與雙面板。然而，機械鑽孔在精度、工具磨損與深度控制方面存在限制。隨著電子產品朝向多層與小型化發展，更精準且高效的鑽孔技術成為必要。

從 CO₂ 到 UV：雷射精度的轉變

1990 年代，CO₂ 雷射鑽孔技術開始普及，波長約為 9.4 µm，具備高能量密度，可快速去除絕緣層。由於銅在紅外波段具有高反射率，雷射束會自然停止於銅層，避免過度鑽孔，特別適用於高密度互連（HDI）板。

隨著特徵尺寸持續縮小，UV 納秒雷射（波長 355 nm）於 1990 年代末至 2000 年代初登場，具備對銅與有機材料的高吸收率，可精準蝕刻並減少熱損傷。但 UV 雷射缺乏 CO₂ 雷射的「自然停止於銅層」特性，因此需更精密的製程控制。

混合雷射鑽孔系統的誕生

2010 年代，混合雷射系統問世，結合 UV 與 CO₂ 雷射：UV 雷射先鑽穿頂層銅與絕緣層，CO₂ 雷射再移除剩餘絕緣層並停止於下一層銅。此方法兼具精度與產能，適用於現代多層 PCB 設計。

Pyrocam：PCB 製程診斷利器

隨著雷射製程如 Laser Lift-Off（LLO）與混合鑽孔成為主流，維持光束品質、能量分佈與空間均勻性至關重要。Pyrocam 是一款高解析度熱電陣列相機，可分析 UV 至 IR 波段的雷射光束，特別適用於多波長系統。

在 LLO 應用中，Pyrocam 可即時視覺化光束輪廓，確保能量均勻分佈，避免脫膜不完全、基材翹曲或熱損傷。在 UV 與 CO₂ 鑽孔中，Pyrocam 協助光束對準、焦點最佳化與模式穩定性，確保微導孔與盲孔品質穩定。

對於混合鑽孔，Pyrocam 可同時監控兩種雷射源，確保整個鑽孔流程的最佳效能。隨著 PCB 設計日益複雜，雷射技術已從選配工具轉變為製程核心，而 Pyrocam 不再只是診斷輔助工具，更是確保製程一致性與高良率的關鍵。

文章來源: https://www.ophiropt.com/blog/laser-technologies-in-pcb-manufacturing/