金属蚀刻钻孔工艺包括直接电介体钻孔、共形掩膜钻孔和完孔成形三种。直接电介体钻孔是用CO2激光束照射材料表面,每发出一次激光脉冲就有一部分材料被蚀刻掉,然后在下一步工序中对材料整个表面进行电镀。
金属蚀刻工艺的特点是钻孔速度快,但由于CO2激光的分辨率太低,其孔径不能低于0.004吋(100um);另外未覆铜材料还存在共面和精确度等问题。共形掩膜钻孔是用CO2激光在覆铜层已经经过腐蚀的电介材料上钻孔。在光刻工艺中,覆铜层通过化学方法先作完腐蚀,这时它就如同一个掩膜,使CO2激光只作用于电介材料上。目前使用的是无需装备外部的较新式射频激励密封CO2激光,这种激光束具有质量好(TEM00)、重复率高(20kHz以上)及持久耐用等特点。将这些特点和快速扫描仪(每秒超过1,000点)及快速操纵系统如带线性马达(较高2,500IPM)的工作台等结合起来,可以使钻孔速度达到每分钟60,000孔(1mm间隔)。
由于覆铜层已预先腐蚀掉,所以孔的直径与激光波长无关,在25um至250um之间。完孔成形使用两种激光,即UV激光与CO2激光,目前较新的金属蚀刻技术是固态UV激光,它利用二极管吸收方式激励激光棒。一个典型的完孔成形系统可产生两种激光:吸收二极管产生的355umUV激光(脉冲重复率高达100kHz)以及CO2激光。UV激光用来除去铜层,为了适应生产的需要,多数激光钻孔系统都带有自动化装置。