一种多层印刷电路板飞秒激光打孔装置及其打孔方法.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CN106425126A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610993127.7(22)申请日2016.11.11(71)申请人盐城工学院地址224051江苏省盐城市世纪大道1166号研创大厦(72)发明人郑雷邱亚兰张晨戴峰泽(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴言丽君(51)Int.Cl.B23K26/382(2014.01)B23K101/42(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种多层印刷电路板飞秒激光打孔装置及其打孔方法(57)摘要本发明公开了一种多层印刷电路板飞秒激光打孔装置及其打孔方法，其原理是利用飞秒激光与多层印刷电路板不同层材质相互作用发出的声纹特征的不同，通过高灵敏度麦克风接收飞秒激光与多层印刷电路板的音频信号，并将音频信号传输到示波器进行滤波，将滤波后的声纹特征传输到工控机，当工控机接收到的声纹特征连续三次发生改变时，工控机发送指令控制飞秒激光器改变加工参数，直至打孔至指定的层或者打穿多层印刷电路板；本发明能有效地提高多层印刷电路板打孔效率，提高孔断面质量，同时可以获得深度精确的盲孔，解决了常规飞秒激光打孔中的难题。CN106425126ACN106425126A权利要求书1/1页1.一种多层印刷电路板飞秒激光打孔装置，其特征在于：包括飞秒激光器(1)、光束整形系统(3)、多层印刷电路板(4)、高灵敏度麦克风(5)、示波器(6)、数据线(7)和工控机(8)，所述工控机(8)通过数据线(7)分别与飞秒激光器(1)和示波器(6)相连，所述高灵敏度麦克风(5)通过数据线(7)和示波器(6)相连，所述飞秒激光器(1)正对光束整形系统(3)，飞秒激光器(1)工作时，飞秒激光器(1)发出的激光束(2)经光束整形系统(3)整形后辐照到多层印刷电路板(4)。2.一种基于声纹特征控制的多层印刷电路板飞秒激光打孔方法，包括以下步骤：步骤一：获取多层印刷电路板(4)的导电材质和绝缘材质的优化的飞秒激光打孔工艺参数、获得打孔效率高、孔断面质量好的工艺参数，并将这些优化的工艺参数存储在工控机(8)中；步骤二：通过高灵敏度麦克风(5)获取多层印刷电路板(4)的导电材质和绝缘材质在优化的飞秒激光工艺参数作用下的音频信号，并将这些音频信号通过数据线(7)传输到示波器(6)，音频信号经示波器(6)滤波后，分别获得多层印刷电路板(4)的导电材质和绝缘材质在激光束(2)作用下的声纹特征，将导电材质和绝缘材质的声纹特征存储在工控机(8)中；步骤三：读取工控机(8)中多层印刷电路板(4)第一层(42)优化的飞秒激光打孔工艺参数，并通过工控机(8)将优化的工艺参数发送给飞秒激光器(1)；步骤四：开启飞秒激光器(1)，飞秒激光器(1)发出的激光束(2)由光束整形系统(3)整形后辐照到多层印刷电路板(4)第一层(42)的上表面，利用该层对应的优化的工艺参数进行打孔，直至打孔至多层印刷电路板(4)第一层(42)和第二层(43)的层间界面(41)；步骤五：当激光束(2)作用到层间界面(41)时，当工控机(8)接收到激光束(2)与多层印刷电路板(4)作用的声纹特征连续发生三次改变后，工控机(8)发送指令给飞秒激光器(1)，使飞秒激光器(1)停止使用当前工艺参数对多层印刷电路板(4)进行打孔，并将多层印刷电路板(4)第二层(43)优化的工艺参数发送给飞秒激光器(1)，控制飞秒激光器(1)对多层印刷电路板(4)第二层(43)的材质进行激光打孔直至多层印刷电路板(4)第二层(43)与第三层(44)的层间界面，如此重复，直至打孔至多层印刷电路板(4)特定的层或者打穿多层印刷电路板(4)。3.根据权利要求2所述的一种基于声纹特征控制的多层印刷电路板飞秒激光打孔方法，其特征在于：所述多层印刷电路板4的层数为4层，总厚度为1.8mm，导电材料为紫铜，绝缘材料为FR-4环氧树脂。4.根据权利要求2所述的一种基于声纹特征控制的多层印刷电路板飞秒激光打孔方法，其特征在于：所述飞秒激光器1的波长为800nm，脉宽为120fs，最高重复频率为250KHz，最大脉冲能量为6μJ，光强分布为高斯型，线偏振。2CN106425126A说明书1/4页一种多层印刷电路板飞秒激光打孔装置及其打孔方法技术领域[0001]本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种多层印刷电路板飞秒激光打孔装置及其打孔方法。背景技术[0002]多层印刷电路板在大规模集成电路中得到了广泛的应用，在多层板中，为了实现层与层之间的电气连接，需要在多层板上制造直径为小于150微米的微孔。[0003]飞秒激光被证明可以在多种材料上进行微孔的加工，获得高质量的微孔。但是，由