PCB短波长脉冲激光钻孔方法及相关钻孔装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113210856A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号202110437003.1(22)申请日2021.04.22(71)申请人广东工业大学地址510000广东省广州市东风东路729号(72)发明人王成勇黄欣严冰陶雯雯郑李娟(74)专利代理机构广州市时代知识产权代理事务所(普通合伙)44438代理人刁益帆(51)Int.Cl.B23K26/073(2006.01)B23K26/382(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称PCB短波长脉冲激光钻孔方法及相关钻孔装置(57)摘要本申请是关于一种PCB短波长脉冲激光钻孔方法。该方法包括：提取PCB数据，所述PCB数据包括：PCB厚度、待钻孔的孔深、待钻孔的孔心位置和待钻孔的孔径；比较所述待钻孔的孔深与所述PCB厚度，判断待钻孔类型；比较结果为所述待钻孔的孔深等于所述PCB厚度，则确定所述待钻孔为通孔，采用环形光束在PCB上待钻孔的孔心位置进行套料钻通孔；比较结果为所述待钻孔的孔深小于PCB厚度，则确定所述待钻孔为盲孔，分别使用高斯光束与环形光束在PCB上对同一待钻孔的孔心位置进行分段钻盲孔。该钻孔方法能够在一台设备上同时实现多层柔性板和多层刚性板的通孔、盲孔加工，解决现有技术在激光钻孔过程中出现孔锥度大、底部残胶、热量累积严重、加工效率低等问题。CN113210856ACN113210856A权利要求书1/2页1.一种PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：提取PCB数据，所述PCB数据包括：PCB厚度、待钻孔的孔深、待钻孔的孔心位置和待钻孔的孔径；步骤二：比较所述待钻孔的孔深与所述PCB厚度，判断待钻孔类型；步骤三：步骤二中的比较结果为所述待钻孔的孔深等于所述PCB厚度，则确定所述待钻孔为通孔，采用环形光束在PCB上待钻孔的孔心位置进行套料钻通孔，且所述环形光束照射于PCB的光斑直径等于所述待钻孔的孔径；步骤四：步骤二中的比较结果为所述待钻孔的孔深小于所述PCB厚度，则确定所述待钻孔为盲孔，分别使用高斯光束与环形光束在PCB上对同一待钻孔的孔心位置进行分段钻盲孔，且所述高斯光束照射于PCB的光斑直径小于所述待钻孔的孔径，所述环形光束照射于PCB的光斑直径等于待钻孔的孔径。2.根据权利要求1所述的PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于：步骤四中，所述分别使用高斯光束与环形光束在PCB上对同一待钻孔的孔心位置进行分段钻盲孔，包括：使用高斯光束在PCB上所述待钻孔的孔心位置进行初钻，所述初钻的钻深小于或等于所述待钻孔的孔深，获得锥形预钻孔；使用环形光束对所述锥形预钻孔进行二次钻孔，所述二次钻孔的钻深与所述待钻孔的孔深相等，修齐孔壁。3.根据权利要求1所述的PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于：步骤四中，所述分别使用高斯光束与环形光束在PCB上对同一待钻孔的孔心位置进行分段钻盲孔，包括：使用环形光束在PCB上所述待钻孔的孔心位置进行初钻，所述初钻的钻深与所述待钻孔的孔深相等，获得环形预钻孔；使用高斯光束对环形预钻孔进行二次钻孔，所述二次钻孔的钻深与所述待钻孔的孔深相等，剔除孔内残留。4.根据权利要求1所述的PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于：在使用高斯光束或环形光束进行钻孔时，高斯光束或环形光束照射在PCB上的光斑直径小于所述待钻孔的孔径，则高斯光束或环形光束的钻孔路径选用环绕式钻孔或螺旋式钻孔。5.一种PCB短波长脉冲激光钻孔装置，适配于权利要求1‑4任意一项所述的PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于：包括基座和安装于基座上的移动平台、激光源、分光镜、高斯光路模块和环形光路模块；所述激光源发出的激光束由所述分光镜分为第一分光束和第二分光束，其中所述第一分光束经所述高斯光路模块处理后射出高斯光束，所述第二分光束经所述环形光路模块处理后射出环形光束；所述高斯光路模块和所述环形光路模块射出的光束均照射于所述移动平台上，所述移动平台能够相对于所述高斯光路模块和所述环形光路模块进行水平移动，使所述高斯光路模块和所述环形光路模块产生的光束能够先后照射于所述移动平台上的同一点。6.根据权利要求5所述的PCB短波长脉冲激光钻孔装置，其特征在于：所述高斯光路模块包括：第一反射镜组、第一扫描振镜和第一聚焦镜；2CN113210856A权利要求书2/2页由所述分光镜出射的所述第一分光束依次经过所述第一反射镜组、所述第一扫描振镜和所述第一聚焦镜的光学处理，所述第一反射镜组将所述第一分光束反射调整入射角度，使所述第一分光束垂直照射于所述移动平台，所述第一扫描振镜用于控制所述第一分光束的偏转，所述第一聚焦镜用于调整所