效果差點(diǎn)了：60W激光雕刻機(jī)直接制作PCB

01 PCB線路板

這是今天收到激光雕刻廠商發(fā)送過來PCB雕刻成品圖片。這是將 Altium Design 輸出的單片機(jī)PCB版圖，使用60W 激光雕刻機(jī)進(jìn)行雕刻的。技術(shù)人員對(duì)電路板進(jìn)行最后的測(cè)試。

根據(jù)加工過程來看，應(yīng)該是反復(fù)雕刻了 十遍，PCB正面的銅箔被激光去除了。下面來看一下具體的雕刻過程。這是其中一次雕刻的過程。如果我來評(píng)價(jià)，雖然激光直接雕刻PCB工序最少，但需要反復(fù)雕刻多次，時(shí)間上還是慢了些。

這塊直接使用激光雕刻后的電路板，工廠那邊將會(huì)快遞送過來。之后通過顯微鏡與熱轉(zhuǎn)印方法，以及三防漆+激光雕刻方法進(jìn)行對(duì)比，看加工之后的電路板的精細(xì)度。

02 顯微檢查

一、檢查結(jié)果

昨天，激光雕刻機(jī)廠商直接雕刻出單面PCB 板，發(fā)送過來照片。今天傍晚的時(shí)候就收到快遞送過來的實(shí)物。物流效率剛剛的?，F(xiàn)在我迫不及待將其拆開，查看一下這激光直接雕刻出來的PCB電路板。下面放在高倍放大鏡下進(jìn)行查看?？梢钥吹??TSOP48封裝的焊盤還是非常整齊的。但是，似乎焊盤邊緣不是很整齊。提高放大鏡的放大倍率。哇，此時(shí)可以看到，每個(gè)焊盤背后呈現(xiàn)毛刺形狀。很像長(zhǎng)了很多毛毛的植物。猜測(cè)這是因?yàn)?銅箔經(jīng)過了多輪激光刻蝕，造成不同的殘留物。此外，似乎不同焊盤之間的間距也不均勻。比如，上面焊盤的間距只有下面間距的三分之二。似乎說明激光雕刻出現(xiàn)了局部不均勻。

從整體來看，激光刻蝕的效果很像使用很小的鉆頭對(duì)銅箔進(jìn)行機(jī)械雕刻的情況。最上層是沒有激光雕刻的地方，其邊緣非常整齊。多次反復(fù)雕刻的的部分，則出現(xiàn)了鋸齒的毛糙。猜測(cè)，如果電路板的覆銅層非常薄，可以大大減輕這種粗糙的邊緣。比較奇怪的是這部分，突然出現(xiàn)了線徑的不均勻。猜測(cè)是原來的黑白圖上存在缺陷。在部分線路上，邊緣比較光滑，沒有毛刺。這是因?yàn)檫@些邊緣的方向正好與激光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向保持一致。

這張圖更加明顯。水平和豎直線路邊緣比較毛糙，傾斜的線路邊緣比較光滑，這反應(yīng)了激光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向?qū)Φ窨叹€路邊緣的影響。如果線路比較粗，這些線路為 50mil，邊緣的粗糙對(duì)線路影響不大。這些線路為 10mil，邊緣毛糙對(duì)線路影響相對(duì)就比較大了。

作為對(duì)比，這是利用三防漆進(jìn)行銅箔保護(hù)，使用激光將三防漆去掉，剩下的銅箔使用化學(xué)腐蝕，形成的線路邊緣非常精細(xì)光滑。而直接使用激光剝離銅箔，不僅非常耗時(shí)，而且所形成的線路邊緣比較粗糙。

二、結(jié)論

本文對(duì)60W激光器直接雕刻的PCB板的線路進(jìn)行了顯微檢查。可以看到線路邊緣比較毛糙，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上化學(xué)腐蝕的方式。由此，可以初步得出結(jié)論，使用三防漆+激光雕刻，不僅僅速度快，而且PCB成品精度高。