[發明專利]一種多層印刷電路板的激光打孔方法及使用其的系統

有效

• 申請號: 201710019561.X
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106695136B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 陳新;劉強
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/0622
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司44379
• 代理人: 劉羽波

技術領域

本發明涉及印刷電路板加工制造領域，尤其涉及一種多層印刷電路板的激光打孔方法及使用其的系統。

背景技術

隨著電子技術的快速發展，多層印刷電路板在大規模集成電路中得到了廣泛的應用。多層印刷電路板由多層導電基板和多層絕緣基板交替壓制而成，即相鄰兩層導電基板之間設置一層絕緣基板，每層導電基板布置不同電路并用絕緣基板分隔開；并且多層印刷電路板上設有多個通孔和盲孔以用于導電基板之間的電氣連接，這些通孔和盲孔均為一些直徑小于150微米的微孔。因此，在多層印刷電路板制造過程中，完成多層基板的壓制后需要對多層印刷電路板進行打孔。

目前，飛秒激光因其峰值功率高，容易引起材料的解離，熱效應小，加工精度高，在電路板打孔領域得到廣泛應用。但現有的加工工藝中采用同一種打孔工藝參數的飛秒激光對多層印刷電路板進行打孔，由于多層印刷電路板中相鄰兩層基板的材質不同，對應的熱傳導率、對飛秒激光的吸收率均存在差異，從而降低打孔質量和打孔效率，加工出來的微孔橫斷面質量較差。而且，如需獲得特點層數的盲孔，則需要精密復雜的儀器去掃描探測打孔深度，但飛秒激光加工盲孔所需時間小于1毫秒，而且即使是同批次的多層印刷電路板，其厚度也有一定差異，因此控制難度巨大，加工出的盲孔質量難以保持穩定。

發明內容

本發明的目的在于提出一種智能識別出打孔層數，自動快速準確地切換飛秒激光的打孔工藝參數，盲孔加工質量穩定，使微孔的橫斷面平整，提高打孔質量和精度的多層印刷電路板的激光打孔方法及使用其的系統。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種多層印刷電路板的激光打孔方法，包括向多層印刷電路板打通孔過程：

步驟A1，在打孔工作臺放置多層印刷電路板，并且所述多層印刷電路板的待打孔位置和飛秒/皮秒激光器對準，所述多層印刷電路板沿厚度方向從上到下設有N層具有不同材料的基板，N＝2、3、4、…、k，k≥2；

所述飛秒/皮秒激光器可切換地輸出N種不同波長的激光束以對應地用于刻蝕N層具有不同材料的基板；

步驟A2，在工控機輸入所述多層印刷電路板中各層基板的發光光譜特征和打孔工藝參數，定義第X層基板的發光光譜特征為F_X及其打孔工藝參數為C_X；和定義所述飛秒/皮秒激光器發出的與第X層基板的打孔工藝參數C_X對應的激光束為H_X，設定待打孔層X的初始值為1；

步驟A3，所述工控機向所述飛秒/皮秒激光器發送所述多層印刷電路板的第X層基板的打孔工藝參數C_X，所述飛秒/皮秒激光器發出與第X層基板的打孔工藝參數C_X對應的激光束H_X來對所述多層印刷電路板進行打孔；

同時，所述激光束H_X和所述多層印刷電路板相互作用產生打孔發散光，光譜儀持續獲取并發送所述打孔發散光的發光光譜特征至所述工控機；

步驟A4，所述工控機檢測所述打孔發散光的發光光譜特征是否為第X層基板的發光光譜特征F_X：若是則所述工控機控制所述飛秒/皮秒激光器繼續打孔；若不是則所述工控機控制所述飛秒/皮秒激光器停止打孔，并且所述工控機更新待打孔層X＝X+1；

步驟A5，重復步驟A3和步驟A4，直至待打孔層X＝N；

步驟A6，所述工控機向所述飛秒/皮秒激光器發送所述多層印刷電路板的第N層基板的打孔工藝參數C_N；

所述飛秒/皮秒激光器發出與第N層基板的打孔工藝參數C_N對應的激光束H_N來對所述多層印刷電路板進行打孔，直至所述光譜儀在預設時間內沒獲取到所述打孔發散光的發光光譜特征時所述工控機控制所述飛秒/皮秒激光器停止打孔，從而在多層印刷電路板上形成通孔。

優選地，還包括向多層印刷電路板打盲孔過程：

步驟B1，在打孔工作臺放置多層印刷電路板，并且所述多層印刷電路板的待打孔位置和飛秒/皮秒激光器對準，所述多層印刷電路板從上到下設有N層材料，N＝2、3、4、…、k，k≥2；

所述飛秒/皮秒激光器可切換地輸出N種不同波長的激光束以對應地用于刻蝕N層具有不同材料的基板；