[發明專利]LTCC超快加工系統及其方法

在審

• 申請號: 201711471017.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108031992A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 趙裕興;吳安定
• 申請（專利權）人: 蘇州德龍激光股份有限公司;江陰德力激光設備有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/062;B23K26/70
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本發明涉及LTCC超快加工系統及方法，依光路方向設有：激光器，輸出光束；第一反射單元，將從激光器輸出光束射入光束整形模組；光束整形模組，對光束進行擴束和過濾；衰減模組，將入射光分成平行方向和垂直方向的兩束光；第二反射單元，將分光后的水平方向的P偏光入射至第一掃描單元；第一掃描單元，將第二反射單元反射的光束進行聚焦，場鏡聚焦至加工對象上；第三反射單元，將分光后的垂直方向的S偏光入射至第二掃描單元；第二掃描單元，將第三反射單元反射的光束進行聚焦，場鏡聚焦至加工對象上。采用超快綠光皮秒激光器及與之相匹配的高速振鏡和光學器件，將LTCC基板上微通孔直徑降至50μm以下，微通孔圓度達到95％以上，錐度3μm內。

技術領域

本發明涉及一種LTCC超快加工系統及其方法。

背景技術

目前，高密度低溫共燒陶瓷(Low-temperature cofired ceramics，LTCC)基板的制作依賴于基板內部導體的精細互連技術。近年來，隨著微電子技術和封裝工藝的發展，超大規模集成電路的密度越來越高。為了滿足LTCC多層基板高密度互連的工藝要求，必須使基板微通孔的直徑及導線線寬縮小到100μm甚至50μm以下。同時，每片LTCC基板上的微通孔數量達到50K甚至100K以上，并且微通孔的間距精度也越來越高。

對于任意形狀的切割和微孔(＜100μm)的加工，傳統的加工方式很難達到要求。但是激光具有高精度、高密度、高效率和無接觸損傷等特點，而且激光的能量和光斑在很小的范圍內實現精準控制，所以激光加工的線條非常精細，孔徑可以達到很小，并且可以加工任意形狀。因此目前主要運用激光打孔機作為LTCC基板微通孔的加工方式。

目前市面上的LTCC基板微通孔激光打孔機主要是針對直徑為50～100μm的微孔，受限于激光器的類型以及其他光學器件的選型，對于直徑為50μm以下的微通孔難以達到要求，而且加工效率很難超過1000孔/秒，即使勉強提高效率，達到要求，但隨之而來的微通孔間距精度也使得市面上的激光打孔機望而卻步。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種LTCC超快加工系統及其方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

LTCC超快加工系統，依光路方向設置有：

激光器，輸出光束；

第一反射單元，包含依光路方向布置的第一反射鏡，將從激光器輸出的光束射入光束整形模組；

光束整形模組，對光束進行擴束并改變擴束光斑的大小，且對擴束之后激光光束進行過濾；

衰減模組，改變整形后激光光束的偏振態并將入射光分成平行方向和垂直方向的兩束光，包含偏振玻片和偏光立方體分光器，偏振玻片位于偏光立方體分光器入射光口，偏振玻片改變入射光束的偏振態，調節光束中P偏光與S偏光的比例，偏光立方體分光器根據光的偏振態將光分成兩個互相垂直的方向出射，P偏光從平行方向出射，S偏光從垂直方向出射；

第二反射單元，包含依分光之后的水平光路方向依次布置的第二反射鏡、第三反射鏡和第四反射鏡，將分光后的水平方向光入射至第一掃描單元；

第一掃描單元，將第二反射單元反射的光束進行聚焦，包含依光路方向依次布置的振鏡和場鏡，分光后的水平方向的P偏光光經第二反射單元射到振鏡的鏡片上，由場鏡聚焦至加工對象上；

第三反射單元，包含依分光之后的垂直光路方向依次布置的第五反射鏡和第六反射鏡，將分光后的垂直方向的S偏光入射至第二掃描單元；

第二掃描單元，將第三反射單元反射的光束進行聚焦，包含依光路方向依次布置的振鏡和場鏡，分光后的垂直方向光經第三反射單元射到振鏡的鏡片上，由場鏡聚焦至加工對象上；

加工平臺，用于放置加工材料。