一种激光打孔工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种激光打孔工艺方法，包括激光发射器、分束开关、平顶光束变换单元、超高斯光束变换单元和合束开关；所述激光发射器，用于发射激光光束；所述分束开关，用于控制所述激光光束是否发生偏转；所述平顶光束变换单元，用于当所述激光光束不偏转时，将所述激光光束转换成平顶光束而作用于待加工的产品；所述超高斯光束变换单元，用于当所述激光光束偏转时，将偏转后的所述激光光束转换成超高斯光束；所述合束开关，用于当所述分束开关控制激光光束偏转时，控制所述超高斯光束发生偏转，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束同轴，以使得所述超高斯光束作用于待加工的产品，为此本发明专利技术具有打孔精准度高和数个产品孔的孔径一致性的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种激光打孔工艺方法
本专利技术涉及激光加工
，尤其是一种激光打孔工艺方法。
技术介绍
随着现代电子产品高集成度、小型化的发展趋势，要求电路基板上导通孔的数量和密度日趋增大，从而实现微电子电路的组装和互连密度不断提高。针对常用电路基板材料，包括半导体、玻璃和陶瓷等，传统的机械加工方式已无法满足密集通孔加工的工艺要求和生产效率要求，而激光打孔利用了激光的功率密度高的特点，使聚焦处局部材料瞬间被加热、熔化、分解、气化，形成孔洞。然而，现有激光光束由于光的吸收率与光入射在材料上的角度相关，当第一个激光光束冲入射到平面材料上时，激光光束是垂直正入射，激光光束会在材料表面加工出类似高斯形状的一个凹坑，当第二个激光光束冲入射到同样位置时，材料表面已经不再是平面，光的吸收率将发生改变。激光光束的每一个脉冲能量基本一致，但也有一定的波动性，造成每个脉冲被材料吸收后所形成的凹坑角度和深度略有不同，所以当几个甚至几十个脉冲相继加工在同一位置时，脉冲能量变化，激光光束吸收率也会变化，累计而成的打孔误差会增大，降低了钻孔的一致性。同时，现有医疗领域在使用激光打孔过程中，存在打孔精准度差和孔径不一致的现象。为此，本专利技术即针对上述问题而研究提出。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种激光打孔工艺方法，通过控制平顶光束和超高斯光束以对待加工产品进行打孔，为此本专利技术具有打孔精准度高和数个产品孔的孔径一致性的特点，同时能够在有大量打孔作业需求的环境下快速准确的完成打孔作业。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种激光打孔工艺方法，包括激光发射器1、分束开关2、平顶光束变换单元3、超高斯光束变换单元4和合束开关5；所述激光发射器1，用于发射激光光束；所述分束开关2，用于控制所述激光光束是否发生偏转；所述平顶光束变换单元3，用于当所述激光光束不偏转时，将所述激光光束转换成平顶光束而作用于待加工的产品；所述超高斯光束变换单元4，用于当所述激光光束偏转时，将偏转后的所述激光光束转换成超高斯光束；所述合束开关5，用于当所述分束开关控制激光光束偏转时，控制所述超高斯光束发生偏转，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束同轴，以使得所述超高斯光束作用于待加工的产品。如上所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于还包括扩束镜10，所述扩束镜10位于激光发射器1与分束开关2之间，所述扩束镜10用于将激光发射器1发射的激光光束直径扩大以满足平顶光束变换单元3和超高斯光束变换单元4对入射激光光束尺寸的要求。如上所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于还包括第一反射镜20和第二反射镜30，所述第一反射镜20和第二反射镜30分别与激光发射器1发射的激光光束呈135角度和45角度，所述第一反射镜20和第二反射镜30垂直；当所述激光光束发生偏转时，通过控制所述分束开关2使激光光束偏转90度，以使其入射到与其呈45角度的第一发射镜20上；所述第一反射镜20用于将偏转后的激光光束反射至超高斯光束变换单元4，所述第一反射镜20反射后的激光光束与激光发射器1发射的激光光束的方向平行；所述第二反射镜30与所述超高斯光束变换单元4转换得到的超高斯光束呈45角度，其用于将所述超高斯光束反射至合束开关5；通过所述合束开关5使超高斯光束偏转90度，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束变换单元4转换得到的平顶光束同轴。如上所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于还包括场镜单元50，所述场镜单元50位于平顶光束和超高斯光束同轴部分的光路上，所述场镜单元50用于聚焦平顶光束和超高斯光束在待加工的产品上。如上所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于所述场镜单元50为远心场镜。如上所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于还包括用于对待加工的产品进行扫描作用的扫描单元40，所述扫描单元50位于合束开关5与场镜单元50之间。与现有技术相比较，本专利技术具有如下优点：1、一种激光打孔工艺方法，包括激光发射器、分束开关、平顶光束变换单元、超高斯光束变换单元和合束开关；所述激光发射器，用于发射激光光束；所述分束开关，用于控制所述激光光束是否发生偏转；所述平顶光束变换单元，用于当所述激光光束不偏转时，将所述激光光束转换成平顶光束而作用于待加工的产品；所述超高斯光束变换单元，用于当所述激光光束偏转时，将偏转后的所述激光光束转换成超高斯光束；所述合束开关，用于当所述分束开关控制激光光束偏转时，控制所述超高斯光束发生偏转，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束同轴，以使得所述超高斯光束作用于待加工的产品，为此具有打孔精准度高和数个产品孔的孔径一致性的特点，同时能够在有大量打孔作业需求的环境下快速准确的完成打孔作业。2、本专利技术可根据待加工产品的实际情况，通过控制分束开关和合束开关独立控制平顶光束和超高斯光束的作用时间，以提高本专利技术的打孔效果和打孔精准度。3、本专利技术通过设有远心场镜，可将平顶光束和超高斯光束进行聚焦在待加工的产品上，以提高打孔效率。4、为了使得本专利技术能够在一产品上进行高速钻大量的孔，或者高速的一次性加工多个产品样品，本专利技术还包括用于对待加工的产品进行扫描作用的扫描单元，所述扫描单元位于合束开关与场镜单元之间。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：图1为本专利技术的整体结构框架的说明示意图。图2为本专利技术的整体结构框架图。图3为本专利技术的平顶光束的光斑的能量分布图。图4为本专利技术的超高斯光束的光斑的能量分布图。图5为本专利技术的平顶光束对产品打孔时的示意图。图6为本专利技术的超高斯光束对产品打孔时的示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施方式作详细说明。如图1-6所示，本专利技术一种激光打孔工艺方法，其特征在于包括激光发射器1、分束开关2、平顶光束变换单元3、超高斯光束变换单元4和合束开关5；所述激光发射器1，用于发射激光光束；所述分束开关2，用于控制所述激光光束是否发生偏转；所述平顶光束变换单元3，用于当所述激光光束不偏转时，将所述激光光束转换成平顶光束而作用于待加工的产品；所述超高斯光束变换单元4，用于当所述激光光束偏转时，将偏转后的所述激光光束转换成超高斯光束；所述合束开关5，用于当所述分束开关控制激光光束偏转时，控制所述超高斯光束发生偏转，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束同轴，以使得所述超高斯光束作用于待加工的产品。为此本专利技术具有打孔精准度高和数个产品孔的孔径一致性的特点，同时能够在有大量打孔作业需求的环境下快速准确的完成打孔作业。根据设计需求，还包括扩束镜10，所述扩束镜10位于激光发射器1与分束开关2之间，所述扩束镜10用于将激光发射器1发射的激光光束直径扩大以满足平顶光束变换单元3和超高斯光束变换单元4对入射激光光束尺寸的要求。进一步地，还包括第一反射镜20和第二反射镜30，所述第一反射镜20和第二反射镜30分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光打孔工艺方法，其特征在于包括激光发射器(1)、分束开关(2)、平顶光束变换单元(3)、超高斯光束变换单元(4)和合束开关(5)；/n所述激光发射器(1)，用于发射激光光束；/n所述分束开关(2)，用于控制所述激光光束是否发生偏转；/n所述平顶光束变换单元(3)，用于当所述激光光束不偏转时，将所述激光光束转换成平顶光束而作用于待加工的产品；/n所述超高斯光束变换单元(4)，用于当所述激光光束偏转时，将偏转后的所述激光光束转换成超高斯光束；/n所述合束开关(5)，用于当所述分束开关控制激光光束偏转时，控制所述超高斯光束发生偏转，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束同轴，以使得所述超高斯光束作用于待加工的产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光打孔工艺方法，其特征在于包括激光发射器(1)、分束开关(2)、平顶光束变换单元(3)、超高斯光束变换单元(4)和合束开关(5)；
所述激光发射器(1)，用于发射激光光束；
所述分束开关(2)，用于控制所述激光光束是否发生偏转；
所述平顶光束变换单元(3)，用于当所述激光光束不偏转时，将所述激光光束转换成平顶光束而作用于待加工的产品；
所述超高斯光束变换单元(4)，用于当所述激光光束偏转时，将偏转后的所述激光光束转换成超高斯光束；
所述合束开关(5)，用于当所述分束开关控制激光光束偏转时，控制所述超高斯光束发生偏转，使得偏转后的超高斯光束与平顶光束同轴，以使得所述超高斯光束作用于待加工的产品。


2.根据权利要求1所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于还包括扩束镜(10)，所述扩束镜(10)位于激光发射器(1)与分束开关(2)之间，所述扩束镜(10)用于将激光发射器(1)发射的激光光束直径扩大以满足平顶光束变换单元(3)和超高斯光束变换单元(4)对入射激光光束尺寸的要求。


3.根据权利要求1或2所述一种激光打孔工艺方法，其特征在于还包括第一反射镜(20)和第二反射镜(30)，所述第一反射镜(20)和第二反射镜(30)分别与激光发射器(1)发射的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯广智，叶言明，李军，沈华明，赵延民，
申请(专利权)人：中山市镭通激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44