陆慧娟,欧卓东,黄兵,黄欣,王成勇,郑李娟

(广东工业大学 机电工程学院,广州 510006)

挠性覆铜板(简称挠性板)是自动驾驶、穿戴设备、5G手机、通讯基站等电子系统的核心基础件[1]。挠性板由绝缘基材与铜箔压合而成。绝缘基材包括聚酰亚胺(PI)、改性聚酰亚胺(MPI)、液晶聚合物(LCP)等材料,其中PI的介电损耗较大,LCP的制作工艺复杂且成本高昂[2]。在5G时代超高频(10～15 GHz)信号传输的需求下,MPI以高频性能与高性价比的优势成为向6G、7G时代发展的高频电子基材过渡材料。

目前挠性板微孔加工主要采用长脉冲激光加工方式[3-5],存在加工的微孔孔型差、精度低,伴有热影响区大、重铸层、微裂纹等热损伤问题[6]。微孔加工质量严重影响后续孔金属化的工艺效果,进而影响电子设备运行的可靠性。又由于挠性板内绝缘基材对激光的吸收率比铜高[7],使得微孔加工时挠性板内绝缘基材层的热损伤问题更为显著。

关于超快激光加工挠性板微孔的研究较少。Zhao等[8]采用波长为355、532和1 064 nm的超短脉冲激光在挠性板上加工出直径小于10 μm,孔间距0～2 μm的通孔,并认为超短脉冲激光可用于制作高密度挠性电路板微孔。郭钊[9]分析了4种偏振态飞秒激光加工挠性板微孔的工艺特性(孔径、烧蚀程度、圆度),认为径向偏振光作用下微孔加工质量更优。刘凯[10]阐述了飞秒激光与PI和Cu相互作用时的能量吸收与物质迁移机制,发现通过调节激光能流密度,可控制挠性板的刻蚀深度。张云龙等[11]认为超快激光具有极短脉冲宽度(单脉冲激光与材料作用时间短至10-14s),可最大限度地减小微孔加工热损伤。……