目前，在電子封裝領(lǐng)域，陶瓷基板是常用的一種電子封裝基片材料，與金屬基片和樹脂基片相比，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：絕緣性能好，可靠性高；介電系數(shù)較小，高頻特性好；熱膨脹系數(shù)小，熱失配率低；熱導(dǎo)率高；氣密性好，化學(xué)性能穩(wěn)定；耐蝕性好，不易產(chǎn)生微裂等現(xiàn)象。因此，陶瓷基板已成為成為大功率、高密度、高溫及高頻器件封裝的首選。但由于陶瓷材料的硬脆特性，傳統(tǒng)機(jī)械加工方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且易對(duì)基板造成損傷，在眾多新型特種加工技術(shù)中，激光加工是一種無接觸加工方法，無刀具磨損，具有高精度及高靈活性，是硬脆材料加工的首選方法。

打孔是激光在HTCC和LTCC以及DPC制作過程中應(yīng)用最多的工藝加工方式，打孔的孔徑大小、位置、精度等，直接影響基板內(nèi)部走線的通斷、布線密度、基板質(zhì)量以及成品率。目前，關(guān)于激光加工孔特征尺寸的研究較多，而往往忽略了孔的特征形貌。但高能量長(zhǎng)脈沖激光聚焦于材料上時(shí)無法避免的強(qiáng)烈熱效應(yīng)等導(dǎo)致加工的陶瓷基板表面孔帶有重鑄層、微裂紋及變性熱影響區(qū)等，影響孔的形貌，進(jìn)而影響基板性能。

通常，以毫秒激光為代表的長(zhǎng)脈沖激光的熱效應(yīng)最為嚴(yán)重，加工的孔帶有嚴(yán)重的孔口噴濺物、重鑄層和微裂紋；以納秒激光為代表的短脈沖激光的熱效應(yīng)相對(duì)較小，加工孔的形貌質(zhì)量普遍有很大提升；而超快激光（脈沖寬度≤12ps）具有“冷加工”特性，可以最大限度地限制熱效應(yīng)的影響，進(jìn)而加工出更高形貌質(zhì)量的孔。

對(duì)于孔的激光加工，涉及的評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括：微孔的特征尺寸，即孔的直徑和深度；孔的特征形貌，包括孔的表面形貌特征（如孔口圓度、孔口表面噴濺物、孔口表面熱影響區(qū)和孔口表面微裂紋）及孔的側(cè)壁形貌特征，如孔的錐度、孔的側(cè)壁表面形貌（含表面微裂紋）、側(cè)壁重鑄層和側(cè)壁熱影響區(qū)。

孔口表面噴濺物可通過噴濺物高度和范圍表征；孔口表面熱影響區(qū)、側(cè)壁重鑄層和側(cè)壁熱影響區(qū)主要通過熱影響區(qū)/重鑄層寬度（厚度）表征；孔口表面微裂紋和孔的側(cè)壁表面形貌（含表面微裂紋）的檢測(cè)主要依靠顯微放大儀器如光學(xué)顯微鏡、電子掃描顯微鏡(SEM)等。

對(duì)于陶瓷的激光加工，由于其原子間結(jié)合鍵的特點(diǎn)和氣孔雜質(zhì)的存在，材料內(nèi)部的缺陷在激光加工熱應(yīng)力的作用下斷裂形成微裂紋。

幾種加工方式的主要關(guān)鍵點(diǎn)在于：

（1）對(duì)于孔的圓度，在毫秒激光加工中，增大掃描速度，孔的圓度變差；在納秒激光加工中，重復(fù)頻率越高，孔的圓度越好，存在最優(yōu)掃描間距，此時(shí)可以獲得較好的孔圓度；在超快激光加工中，選擇合適的插補(bǔ)誤差，既可以保證圓度又可以保證加工效率；

（2）對(duì)于孔口表面噴濺物，激光能量越大，重復(fù)頻率越高，噴濺物范圍越寬；在毫秒激光加工中，脈沖寬度越大，表面噴濺物越多，噴濺范圍越寬；在超快激光加工中，掃描速度越大，噴濺物范圍越寬；

（3）激光陶瓷基板孔加工的表面裂紋主要是由熱效應(yīng)導(dǎo)致的表面應(yīng)力集中引起的，切向應(yīng)力普遍誘導(dǎo)徑向裂紋，徑向應(yīng)力誘發(fā)環(huán)狀裂紋；孔間裂紋擴(kuò)展，形成群孔裂紋擴(kuò)展路徑，最終使得樣片斷裂。水環(huán)境等輔助加工可以減少孔表面噴濺物和裂紋，提高孔的表面形貌質(zhì)量；

（4）激光加工陶瓷基板孔的錐度與激光能量、重復(fù)頻率、脈沖寬度、焦點(diǎn)位置、氣壓及加工環(huán)境等均有關(guān)。在毫秒激光加工中，掃描速度越大，孔的錐度越大；在納秒激光加工中，掃描間距越大，孔的錐度越大。對(duì)于不同厚度和直徑的孔，選擇合適的加工填充樣式，可以獲得更小的孔錐度；

（5）對(duì)于孔的側(cè)壁重鑄層，即便是采用具有“冷加工”特性的超快激光也無法完全避免，毫秒激光加工陶瓷基板孔側(cè)壁的重鑄層較厚，在優(yōu)化參數(shù)下，納秒和超快激光加工孔側(cè)壁的重鑄層厚度差異不大。水射流輔助加工和水環(huán)境輔助加工等可以有效減小重鑄層厚度。后處理如溶液腐蝕等可以完全去除孔側(cè)壁的重鑄層。還需要指出的是，孔側(cè)壁重鑄層表面普遍分布大量的微裂紋，尤其是毫秒激光加工，且裂紋沿晶粒方向擴(kuò)展。