[發明專利]一種用于PCB陣列微孔的雙面激光加工方法

有效

• 申請號: 201711247676.0
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108098147B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 王成勇;唐梓敏;鄭李娟;王宏建;黃欣;杜策之;胡小月
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/60;B23K26/067;B23K26/064
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陶遠恒

本發明提供一種用于PCB陣列微孔的雙面激光加工方法，包括以下步驟：S1：測試PCB所需加工各層材料的燒蝕閾值；S2：將PCB固定在超精密平臺上并設定超精密平臺沿u方向旋轉角度；S3：由激光器輸出激光束，經由分光模組分為兩束，再分別依次通過反射鏡以及聚焦模組，以分別對裝夾在超精密平臺上的PCB的正反面進行激光微孔加工。本加工方法具有高效率，高精度，低成本等優勢。

技術領域

本發明涉及PCB的加工，具體涉及一種用于PCB陣列微孔的雙面激光加工方法。

背景技術

隨著信息技術的發展，PCB（Printed Circuit Board，印制電路板）朝著微型化、輕量化、高密度化的趨勢發展，這對PCB的微孔加工提出了更高的要求。傳統的PCB鉆孔加工中，最常采用的是機械鉆孔。隨著PCB孔徑需求不斷的縮小，傳統的機械鉆孔方式存在容易斷針、鉆頭強度低、剛度低等缺點，不適用于孔徑＜100μm的微孔加工。

激光是高能束加工方法，與工件不接觸，由于樹脂等材料對特定波長激光吸收效率高的特點，激光尤其適用于加工PCB等，當前已廣泛運用于PCB微孔加工領域。

當前PCB的激光微孔加工領域當中，為了增加孔的深徑比以及降低熱影響等，主要采取的措施有：利用其它輔助工藝對孔的深徑比進行再修整或者對由熱影響產生的不足進行處理等。例如利用超聲振動或機械輔助工藝增加已加工孔的深徑比；采用化學腐蝕工藝等對激光加工后的微孔進行處理，以去除熱影響區；通過測試、調整新的加工參數來增加孔的深徑比、降低熱影響等。專利CN201210475417.4公開了一種電路板的鉆孔方法（包括激光鉆孔以及機械鉆孔工藝），可以很好的避免因熱影響引起的孔變形等問題，但是該方法需要設置功能區與測試區，先在測試區測試調整參數，再在功能區進行加工，這一方面增加了材料成本，另一方面又降低了生產效率。

因此，亟需一種加工效率高，加工精度高，加工成本低的用于PCB陣列微孔的激光加工方法。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提供一種高效率，高精度，低成本的用于PCB陣列微孔的激光加工方法。

一種用于PCB陣列微孔的雙面激光加工方法，包括以下步驟：

S1：測試PCB所需加工各層材料的燒蝕閾值；

S2：將PCB固定在超精密平臺上并設定超精密平臺沿u方向的旋轉角度；

S3：由激光器輸出激光束，經由分光模組分為兩束，再分別依次通過反射鏡以及聚焦模組，以分別對裝夾在超精密平臺上的PCB正反面進行激光微孔加工。

受限于材料無法及時噴出，激光在傳遞過程中存在能量被吸收、反射以及衰減等缺點，當PCB的激光微孔加工達到一定的深度時，激光加工呈現出飽和的狀態，無法繼續進行加工，難以滿足圓柱微孔大深徑比的加工要求。通過同時對PCB正反兩面的激光微孔加工，可以大幅度增加激光的可加工深度，故在一定的孔徑情況下，可以達到更大的深度加工，即可滿足高深徑比的加工要求。

由于激光加工過程中存在熱影響，為防止雙面以及長時間連續加工熱影響的累積，通過交替分次加工，有助于散熱，以減少熱量積累，實現無熱損傷加工。

一次雙面定位加工，避免分次重新定位存在位置誤差，加工精度高。

通過規劃PCB的雙面激光掃描加工路徑進行交替加工，可適用于不同陣列微孔的加工要求。

優選的，分光模組根據PCB的正反面材料的燒蝕閾值以及加工深度調整輸出激光束的波長、脈沖寬度、功率、重復頻率以及離焦量。

優選的，激光束的波長為355~1064nm，脈沖寬度為0～200ns，輸出功率調整范圍為0～30W，重復頻率范圍為2～150kHz，離焦量為-3～3mm。