在元件上開孔,雖然常見,但在堅硬的材料如硬質合金上打孔,卻是一項具有挑戰性的任務。普通的機械加工工具在處理這些材料時顯得力不從心,即使能夠操作,加工成本也會相當高。現有的機械加工技術,如高速旋轉小鉆頭,通常只能處理孔徑較大的情況。在電子工業生產中,多層印刷電路板的生產往往要求直徑小于0.25毫米的小孔。
在此背景下,科學家在實驗室中使用激光,已經能夠輕易地在鋼質刀片上打出微小孔。經過近三十年的改進和發展,激光在材料上打微小直徑的小孔已經不再是問題,而且加工質量優秀。激光打孔的速度非常快,大約千分之一秒就可以打出一個孔。

對于如何更好地利用激光“鉆頭”,激光科學工作者已經進行了大量的研究。他們發現,使用高重復率激光脈沖,即每秒發射許多個光脈沖(通常叫多光脈沖),能顯著提升打孔質量。高重復率激光脈沖的平均能量并不很高,但其功率水平依然足夠強大。在這種情況下,每個激光脈沖在材料上形成的融熔體很少,主要以汽化為主。這就意味著小孔附近的材料在被加熱時融熔體很少,因此可以避免出現單脈沖打孔時出現的問題。這樣打出來的小孔形狀和大小就更加規整,這對于電子工業生產中的多層印刷電路板來說,無疑是一個巨大的進步。