[發明專利]一種高精度三維激光曝光固化工藝

有效

• 申請號: 201710354582.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107024837B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 朱剛;周劼;文林海;呂俊峰
• 申請（專利權）人: 深圳市斯普萊特激光科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王少強

本發明提供一種高精度三維激光曝光固化工藝，包括以下步驟，S1：讀取待加工物件的三維矢量圖；S2：計算待加工物件的三維曝光路徑，并依據三維矢量圖進行三維路徑插補；S3：根據三維曝光路徑及激光加工設備的光路系統中各鏡片的參數信息計算實際加工過程各時間點激光加工設備中擴束鏡與三維動態聚焦振鏡之間在光軸方向的距離；S4：將待加工物件固定在激光加工設備中的三維旋轉夾具系統中；S5：啟動激光加工設備，使得三維旋轉夾具系統與三維動態聚焦系統同時運行，實際激光固化過程可以達到靈活驅動高速動態Z軸，實現激光光斑的高速變焦，由于實際的聚焦面為曲面，所以采用本工藝可以較好的實現針對曲面的曝光固化加工，保證高精確度和高效率。

[技術領域]

本發明涉及激光加工工藝技術領域，尤其涉及一種加工效率高，制作周期短，良品率高的高精度三維激光曝光固化工藝。

[背景技術]

近些年，隨著電子技術的快速發展，印制電路板相關技術得到了快速的發展和進步，也使其廣泛應用于各個領域，幾乎所有的電子設備中都包含相應的印制電路板。

在PCB電路板的制作過程中，曝光處理是整個生產加工過程中的關鍵環節，然而，目前對于線路板的曝光一般是針對平面狀態下的固化處理，在紫外燈照射下進行菲林與干膜的光學聚合反應，光引發劑吸收光能分解成游離基，游離基再引發光聚合單體進行聚合交聯反應，反應后形成不溶于稀堿溶液的體型大分子結構，由于無法較好的針對曲面進行固化加工，所以這樣的加工方式已經無法滿足目前高精度、高復雜度的曝光處理要求。

基于上述問題，本領域的技術人員研發出了采用激光曝光，對感光膠、感光油墨進行固化的加工方式，由于激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性，所以可以達到較高的加工精度要求，且制作周期短，越來越受到歡迎。

在激光曝光固化過程中，針對非平面結構，需要快速靈活的調節聚焦光斑高度和大小，形成曲面造型的加工面，才能順利的完成加工，然而，目前針對這種情況，一般的解決方式是利用不同的激光加工頭，分別調節各加工頭的高度大小，從而產生曲面的聚焦面，這樣的設計不僅大幅度提高了設備的成本，而且維護費用高，操控復雜，不利于設備的廣泛推廣。

基于上述問題，本領域的技術人員進行了大量的研發和實驗，從激光固化的加工原理和處理流程出發進行改進和改善，進行針對性的研發，并取得了較好的成績。

[發明內容]

為克服現有技術所存在的問題，本發明提供一種加工效率高，制作周期短，良品率高的高精度三維激光曝光固化工藝。

本發明解決技術問題的方案是提供一種高精度三維激光曝光固化工藝，包括以下步驟，

S1：讀取待加工物件的三維矢量圖；并將所讀取得到的三維矢量圖信息導入到激光加工設備的存儲器中保存；

S2：根據步驟S1得到的三維矢量圖信息計算待加工物件的三維曝光路徑，并依據三維矢量圖進行三維路徑插補，保證曝光路徑均勻完整；

S3：根據步驟S2計算得出的三維曝光路徑以及激光加工設備的光路系統中各鏡片的參數信息計算實際加工過程各時間點激光加工設備中擴束鏡與三維動態聚焦振鏡之間在光軸方向的距離，通過控制擴束鏡與三維動態聚焦振鏡的距離，從而控制實際投射到待加工物件表面聚焦光點的位置；

S4：將待加工物件固定在激光加工設備中的三維旋轉夾具系統中，并將激光加工設備內部三維動態聚焦系統中的掃描振鏡對準安裝在三維旋轉夾具系統中的待加工物件；

S5：啟動激光加工設備，使得三維旋轉夾具系統與三維動態聚焦系統同時運行，三維動態聚焦系統中的擴束鏡根據系統預設信息不斷改變與三維動態聚焦振鏡的距離，三維旋轉夾具系統驅動待加工物件不斷變換角度；

S6：對步驟S5加工完成的待加工物件進行表面清潔處理，制備得到最終的固化成品。