激光微孔技术是当今印制电路板先进制造技术的关键技术之一,在印制电路板微孔领域被广泛采用。激光微孔技术即利用短脉冲和高峰值功率的激光,通过光学系统在基板上聚焦,形成高密度的能量,瞬间将材料去除而形成微孔的技术。我国印制电路板微孔市场巨大,但激光微孔技术还处于起步阶段。本文采用自行研制的横向激励气体CO2激光器,研究印制电路板微孔的制作方法和工艺,分析激光参数及光学系统参数对激光微孔性能的影响。本文首先比较了紫外固体、射频激励CO2、横向激励气体CO2三种激光器的打孔效果,研究了激光器各个参数对印制电路板打孔的影响。然后,用实验室自行研制的横向激励气体CO2激光器在印制电路板上进行一系列打孔实验。通过采用小孔光阑腔内选模、腔外采用外光阑限模获得高质量的激光束输出;采用扩束系统降低发散角、短焦距透镜获得小的焦斑直径等措施,在国内首次成功地采用横向激励气体CO2实现了Φ150um以下、孔形均匀的微孔,并分析了横向激励气体CO2激光微孔技术存在的问题,以及对应的解决方案。研究结果表明:光学系统的优化设计在PCB激光微孔中有重要作用,特别对横向激励气体CO2这类模式不好的激光器而言显得尤为重要。光学系统中的外光阑、扩束系统及聚焦透镜所起的作用各不相同。其中,外光阑可以使低阶模通过并对光斑有成像的作用;扩束系统将光束扩束准直,有利于光斑聚小;短焦距透镜更有利于得到微孔。在横向激励气体CO2激光器腔内加入合适的光阑,可以大大改善输出光束的模式,使微孔质量明显改善。