在元件上開孔,雖然常見,但在堅硬的材料如硬質(zhì)合金上打孔,卻是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。普通的機械加工工具在處理這些材料時顯得力不從心,即使能夠操作,加工成本也會相當(dāng)高?,F(xiàn)有的機械加工技術(shù),如高速旋轉(zhuǎn)小鉆頭,通常只能處理孔徑較大的情況。在電子工業(yè)生產(chǎn)中,多層印刷電路板的生產(chǎn)往往要求直徑小于0.25毫米的小孔。
在此背景下,科學(xué)家在實驗室中使用激光,已經(jīng)能夠輕易地在鋼質(zhì)刀片上打出微小孔。經(jīng)過近三十年的改進和發(fā)展,激光在材料上打微小直徑的小孔已經(jīng)不再是問題,而且加工質(zhì)量優(yōu)秀。激光打孔的速度非???,大約千分之一秒就可以打出一個孔。

對于如何更好地利用激光“鉆頭”,激光科學(xué)工作者已經(jīng)進行了大量的研究。他們發(fā)現(xiàn),使用高重復(fù)率激光脈沖,即每秒發(fā)射許多個光脈沖(通常叫多光脈沖),能顯著提升打孔質(zhì)量。高重復(fù)率激光脈沖的平均能量并不很高,但其功率水平依然足夠強大。在這種情況下,每個激光脈沖在材料上形成的融熔體很少,主要以汽化為主。這就意味著小孔附近的材料在被加熱時融熔體很少,因此可以避免出現(xiàn)單脈沖打孔時出現(xiàn)的問題。這樣打出來的小孔形狀和大小就更加規(guī)整,這對于電子工業(yè)生產(chǎn)中的多層印刷電路板來說,無疑是一個巨大的進步。