目前在全球迅速擴張的高性能手持設備（如智能手機和平板電腦）在電子行業的發展中發揮了重要作用。在這些設備內部，是通過高密度互連(High-Density Interconnection, HDI)技術制成的多層印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)，這些電路板上的電傳導是由層間導孔的電連接來控制的。目前CO2 激光鉆孔機廣泛應用于加工層間導孔。

PCB材料是一種復合材料，包括：形成電路的銅箔，確保電氣絕緣的樹脂，以及增強機械強度的玻璃纖維。直徑為100μm或更小的高質量導孔，可使復合材料實現高密度互連。隨著在復合、高質量鉆孔加工的發展，CO2 激光鉆孔在HDI板制造工藝中變得日益重要，可獲得極好的生產效率和經濟效率。

1991年，IBM公司引入感光成孔技術實際應用于HDI電路板的生產，這種技術可使板上各層之間通過大量導孔連接。雖然感光成孔工藝在生產效率方面突出，但是大多數導孔是在輻照工藝中加工完成，電路板的材料僅限于光敏樹脂。而且，以往用玻璃纖維來加強電路板的機械強度，在感光成孔工藝中卻不適用；另外，在控制化學過程中也存在困難。正是因為這些局限性，感光成孔工藝最終沒有得以廣泛應用。

當時激光鉆孔被視為是一種可替代的技術。最初，準分子激光器和TEA CO2 激光器被用于加工導孔。然而，準分子激光器在可靠性和維護成本上面臨挑戰，而TEA CO2 激光器也面臨著生產效率的問題，因為它最高的重復頻率只有500赫茲。

為解決激光鉆孔應用中的問題，三菱電機公司在1996年獨立開發了一種CO2 激光器，可以產生峰值功率超過10千瓦、微秒級短脈寬的脈沖，而且其高重復頻率達kHz級。在這個CO2 激光器內部，基于MOSFET的高壓、高速開關逆變電源和介電放電電極能夠產生一個穩定、無聲放電(Silent Discharge, SD)，它們被集成在諧振器的三軸交叉氣流裝置中。圖1所示，高峰/短脈沖CO2 激光器能夠發射1μs到100μs的脈寬范圍——其他普通的氣流型CO2 激光器則不能以這樣的脈沖模式運行。這種無與倫比的性能有助于控制PCB各復合材料上的熱影響，實現以高生產率加工理想的、高質量導孔。

圖2所示的CO2 激光鉆孔設備裝置了CO2 激光器，并與高速高精度振鏡掃描系統以及f-θ透鏡結合起來。這種激光鉆孔系統中，激光光束被分束器分成兩個相同的光束，傳輸到裝有掃描振鏡和f-θ透鏡的兩個加工頭，通過同時加工兩個PCB板以提高生產率。

圖3是銅直接鉆孔的范例，它顯示了常見的高密度板制造工藝。這種盲孔工藝通過激光穿透銅箔表面，在樹脂層上鉆孔，然后在內層銅的表面上停住。在銅直接鉆孔過程中，要保證高能激光脈沖快速“射擊”在同一加工點，因為銅是一種高導熱材料。CO2 激光器以其特有的高峰值功率激光脈沖，能夠在銅箔表面的加工性能較好，而且優質的盲孔通常有著光滑的孔壁表面，在激光鉆孔之后再進行電鍍工藝，也不會破壞孔的結構完整性。