激光加工的一个庞大且不断增长的市场是 PCB 制造。传统上该市场使用二氧化碳和准分子激光器，但越来越多地转向 UV DPSS 激光器。向 UV DPSS 激光技术的迁移是由多个因素驱动的，例如，要求激光加工能够以更高精度和密度实现更小的特加工面积，UV 波长能够高质量加工多种类型的材料。此外， UV DPSS 激光器的生产成本和购置成本正在下降。

Spectra－Physics Talon? UV 产品系列（如图 1 所示）由具有纳秒脉冲宽度的工业 UV 激光器组成。Talon 产品系列通用性高，有多种功率、能量和脉冲重复频率（PRF）配置。例如，15 W UV Talon 在 50 kHz PRF 下提供 300 μJ 的高脉冲能量，可在较厚的材料（如 FR4 刚性 PCB）中加工更大的面积。另一方面，20 W UV Talon 具有较低的最大脉冲能量，但是在非常高的 PRF 下保持较高的输出功率水平。这些参数非常适合于以紧聚焦光束加工较薄的材料，并且能够实现高速、高分辨率的加工。

图 1 Spectra－Physics Talon? 紫外纳秒激光器

随着电子元件体积的缩小和性能的提高，对安装电子元件的小而薄的柔性 PCB 的需求正在迅速增长。柔性PCB 通常使用厚度为几微米至几十微米的材料层制成。使用的材料包括铜（Cu）箔、聚酰亚胺（PI）板和能够形成各种层压结构的黏合剂。一种典型的柔性 PCB 材料由层压在两个相似厚度的 Cu 箔之间的 12 μm 厚 PI 层组成。在柔性 PCB 制造中，激光工艺可能包括盲孔和通孔 钻孔、直线和波状外形切割，以及 2D 图案形成。考虑到Talon UV 激光器的高功率和高 PRF，MKS 已经能够优化各种高速工艺，用于柔性 PCB 材料。

图 2 使用 Spectra－Physics Talon UV 纳秒激光器在柔性 PCB 中钻通孔的剖面图。柔性 PCB 层为 Cu／PI／Cu 层压板。通孔以 80 μm 直径环锯切割。得到的平均毛刺高度小于 2 μm。

通过优化扫描速度和 PRF 在材料中可实现适当的光斑重叠，有可能在高速下实现高质量切割和钻孔性能。Talon 激光器在高 PRF 下的高平均功率能够在高达几百 kHz 的条件下提供足够的脉冲能量来烧蚀 Cu 材料。使用Talon 355－20 激光器能够工作在 500 kHz 的同时以超过 450 mm／s 的速度切割 Cu／PI／Cu 层压板。

如图 2 所示，切割质量非常好，毛刺最小，HAZ 也小。Talon UV 激光器还在类似的 Cu／PI／Cu 层压材料中进行了盲孔的高速冲击钻孔测试。在这种情况下，中间 PI 层厚度加倍为 25 μm，加工直径开口小于 30 微米的高质量通孔，使用高重复频率， 可最大限度地缩短钻孔时间。使用工作在 300 kHz 的 Talon 激光器，钻每个孔只需要 20 个脉冲，这相当于每秒可钻孔 15，000 个。

薄 PI 膜也被广泛用于柔性 PCB 制造中，作为保护膜材料来保护电路免受恶劣环境的影响，类似于厚 PCB 制造中的焊接掩模。由于材料的强光学吸收和随后的光消融，UV 波长对于 PI 的高质量、高精度加工是非常有效的。材料常用厚度为 12—25 μm，使用高 PRF、低能量激光源实现这些材料的最佳切割。Talon 序列激光器是满足这些要求的理想选择，而且可实现大范围内各种切割速度。