[發明專利]一種雙頭激光光路系統及其加工PCB板盲孔的方法

在審

• 申請號: 202011495694.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112692454A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 宿世臣
• 申請（專利權）人: 華清創智光電科技(清遠)有限公司
• 主分類號: B23K26/386
• 分類號: B23K26/386;B23K26/70
• 代理公司: 中山佳思智誠專利代理事務所(普通合伙) 44591
• 代理人: 謝自知;王前明

本發明公開了一種雙頭激光光路系統及其加工PCB板盲孔的方法，該系統包括有UV激光器和CO2激光器，在UV激光器的輸出端設有UV擴束鏡、在UV擴束鏡的輸出端依次設有第一振鏡掃描系統和第一聚焦透鏡；在CO2激光器的輸出端設置CO2擴束鏡、在CO2擴束鏡的輸出端設有光束整形系統，在光束整形系統的輸出端依次設有第二振鏡掃描系統和第二聚焦透鏡，第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡的透射輸出端正對于高速精確運動平臺。該雙頭激光光路系統用UV激光器和CO2激光器對PCB板先后兩次打孔，形成所需的盲孔，因為不再需用化學藥劑對表層銅進行棕化處理，節省了工序，提高了加工效率，也有利于環保。

【技術領域】

本發明屬于激光加工設備技術領域，涉及一種雙頭激光光路系統及其加工PCB板盲孔的方法。

【背景技術】

專利號為ZL 200510103274.4的中國發明專利，公布了一種直接CO2激光鉆孔方法，在用CO2激光對PCB板鉆孔前，須對PCB板的銅表面進行棕化處理，棕化是在銅表面添加一種有腐蝕性的化學藥劑，來提高銅面與樹脂材料的結合力，以利于吸收激光能量，但在打完孔后還要對銅表面進行高壓水洗沖刷，工序較為復雜，也不環保。

【發明內容】

本發明目的是克服了現有技術的不足，提供一種雙頭激光光路系統及其加工PCB板盲孔的方法，PCB板的銅表面不需做棕化處理，能夠大大提高加工效率，也更加環保。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種雙頭激光光路系統，其特征在于：包括有UV激光器1和CO2激光器2，在UV激光器1的輸出端設置有用于擴大光束的UV擴束鏡4、在UV擴束鏡4的輸出端依次設置有用于定位激光的第一振鏡掃描系統5和第一聚焦透鏡6；在CO2激光器2的輸出端設置有用于擴大激光光斑的CO2擴束鏡8、在CO2擴束鏡8的輸出端設置有將高斯光束整形為平頂光束的光束整形系統9，在光束整形系統9的輸出端依次設置有第二振鏡掃描系統10和第二聚焦透鏡11，所述第一聚焦透鏡6和第二聚焦透鏡11的透射輸出端正對于高速精確運動平臺。

如上所述的雙頭激光光路系統，其特征在于：在所述UV激光器1上設置有用于控制激光開光的第一光閘3，在所述CO2激光器2上有用于控制激光開光的第二光閘7。

如上所述的雙頭激光光路系統，其特征在于：所述UV擴束鏡4為定倍擴束鏡，所述CO2擴束鏡8為電動變倍擴束鏡。

如上所述的雙頭激光光路系統，其特征在于：所述第一聚焦透鏡6和所述第二聚焦透鏡11并排放置。

如上所述的雙頭激光光路系統，其特征在于：高速精確運動平臺包括X軸傳送單元、Y軸傳送單元和耐高溫鋁制基板，X軸傳送單元包括X軸滑軌和控制X軸滑軌運動的電機，Y軸傳送單元包括Y軸滑軌和控制Y軸滑軌運動的電機，耐高溫鋁制基板置于Y軸傳送單元的Y軸滑軌上，耐高溫鋁制基板上固定有待加工的PCB板。

一種如上所述雙頭激光光路系統加工PCB板盲孔的方法，其特征在于：

所述PCB板為多層剛性電路板，表層和底層為銅層，內層交替設置為FR-4樹脂層和銅層，所述第一聚焦透鏡6和所述第二聚焦透鏡11間隔一個或多個盲孔的位置設置；

通過UV激光器1發出的紫外激光在所述PCB板的待加工孔位上經第一聚焦透鏡6來打穿表層銅，打出第一孔13；

通過高速精確運動平臺移動PCB板將要進一步加工的孔對準CO2激光器2，CO2激光器2發出的激光經第二聚焦透鏡11繼續對PCB板上交替設置的內層打孔，打出所需的第二孔14，同時下一個待加工孔位移動到第一聚焦透鏡6下方時，UV激光器1發出的紫外激光在該孔位打出下一個第一孔13，同時使用紫外激光和CO2激光共同加工PCB板；

重復上述步驟繼續打孔，直到完成一塊PCB板盲孔的加工。

與現有技術相比，本發明有如下優點：