[发明专利]一种飞秒激光内孔壁加工装置

说明书

本发明公开一种飞秒激光内孔壁加工装置，包括飞秒设备和定位设备，用于对工件上的导电孔孔壁进行处理，所述导电孔为通孔，还包括工件台和偏光装置；所述工件台包括用于放置工件的台板，台板上设置有中通孔，所述导电孔与所述中通孔对齐；所述偏光装置包括设置在导电孔中心线上的自转杆，所述自转杆顶部设置有反射镜；飞秒设备发出的激光光束发射到反射镜上，经过反射后，垂直作用于导电孔孔壁；自转杆相对于工件台匀速运动或同频间歇运动。本发明飞秒激光加工内孔壁装置处理后的PCB层叠板导电内孔壁平滑，规避了PCB层叠板导电内孔壁表面质量有损和有斜度的缺陷，通电后不出现因为内孔壁质量不高产生的高压放电击穿等问题。

技术领域

本发明属于PCB板加工设备领域，涉及PCB板导电孔加工设备。

背景技术

在较早的技术研发工作中，申请人制备得到如图6所示的PCB层叠板300，PCB层叠板300是由多个PCB复合板经过精准对齐压制得到，PCB板中部制作有导电孔301，导电孔301为通孔。随着PCB板应用领域的技术升级，使用条件越来越高，在制作PCB层叠板时，对于导电孔内表面质量要求也越来越高。使用PCB层叠板300时，导电孔301紧密套设在导电金属棒上，这就要求导电孔表面质量无损。

在完成本发明的过程中，发明人尝试了多种PCB板通内孔壁处理方案。

常规加工方式是采用机加工，但是机加方法是有损加工，满足不了高质量产品表面要求，PCB板导电内孔壁的表面质量不能再通过用户验收，一些层叠PCB板或多层PCB板采用机加工方式制孔，就会出现高压放电击穿现象。

飞秒激光是人类在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段，在瞬间发出的功率巨大。在微加工领域，由于飞秒激光对材料周围影响极小，能安全地切割、打孔、雕刻，甚至能够应用于电子行业集成电路的光刻工艺中。申请人初步认为飞秒激光加工也能够用于电子行业制作PCB板的通孔。

发明人尝试应用了传统激光飞秒工艺，依然不能满足用户需求。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题中的一个问题：

A、 现有技术中，出现了使用激光束包括飞秒激光在工件表面打孔的技术手段，但这些现有方案中，钻孔方式包括冲孔和非冲孔法，非冲孔法包含环切法、螺旋法、同心圆加工法等。这些技术手段目的仅在于在工件上打孔，并不能使孔的内壁表面达到无损状态。

B、在飞秒加工过程中有个致命缺陷（目前市面上的飞秒激光加工都有这种通病），飞秒加工每次击穿PCB工件厚度为0.3~0.5丝，而PCB工件的厚度为30mm左右，因此，飞秒加工时，不能一次直接将工件完全击穿，需环切或螺旋切，如同镗刀一层一层处理打孔部位，每处理一层，孔壁就出现一层凹槽，最终使得通内孔壁出现锯齿状，参见图7，锯齿孔301a的横截面为锯齿形状，该锯齿的尖端会成为高压尖端放电部位，导致导电金属棒被击穿，且PCB层叠板的寿命会因此缩短，甚至直接损坏。

C、现有飞秒激光设备不能对孔的内壁进行处理。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种能够使内孔壁平滑的飞秒激光内孔壁加工装置。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种飞秒激光内孔壁加工装置，包括飞秒设备和定位设备，用于对工件上的导电孔孔壁进行处理，所述导电孔为通孔，还包括工件台和偏光装置；所述工件台包括用于放置工件的台板，台板上设置有中通孔，所述导电孔与所述中通孔对齐；所述偏光装置包括设置在导电孔中心线上的自转杆，所述自转杆顶部设置有反射镜；飞秒设备发出的激光光束发射到反射镜上，经过反射后，垂直作用于导电孔孔壁；自转杆相对于工件台匀速运动或同频间歇运动。