一种LTCC生陶瓷超快激光钻孔系统及方法技术方案

本申请公开了一种LTCC生陶瓷超快激光钻孔系统及方法，通过采用超快激光作为钻孔激光源进行钻孔，由于超快激光具有超短脉冲宽度、高单脉冲能量以及高重复频率，可使得在钻孔时的热效应影响较小，提高了钻孔质量，同时，高重复频率的超快激光的钻孔效率较高，能够适用多种孔径大小的微孔，提高了钻孔孔径的灵活性；同时，超快激光相比于CO

An ultra fast laser drilling system and method for LTCC raw ceramics

【技术实现步骤摘要】
一种LTCC生陶瓷超快激光钻孔系统及方法
本申请涉及激光钻孔
，尤其涉及一种LTCC生陶瓷超快激光钻孔系统及相应的方法。
技术介绍
低温共烧陶瓷(LTCC)技术是美国在20世纪80年代中期首先推出的集互联、无源元件和封装于一体的多层陶瓷制造技术。随着科学技术的不断进步，目前电子产品外形可变得更小型和更薄但功能却更强大。以一个移动电话的无线通信产业为例，手机的尺寸减少，早期的移动电话的功能是从最简单的音频传输的数据开始，目前已经发展到掌上网络电脑。若能将部分无源元件集成到基板中，则不仅有利于系统的小型化，提高电路的组装密度，还有利于提高系统的可靠性。而且，微通孔形成是低温共烧陶瓷多层基板高密度互连中极为关键的工艺，因为孔径大小、位置精度均将直接影响布线密度与基板质量。为了实现超高密度化，通孔孔径应小于100μm。LTCC生瓷带的微孔制作方法有:机械冲孔和激光打孔。但是，其中，LTCC生瓷带的微孔制作方法之一的机械冲孔，其缺点是：一是需要冲头、冲模与微孔尺寸对应，这也就需要对应不同的微孔尺寸来制作相应模具，既提高了钻孔成本，又本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，包括：/n步骤一：通过具有预设的激光参数的超快激光聚焦于待加工LTCC生陶瓷板的待加工区域的表面上，所述预设的激光参数包括激光功率；/n步骤二：通过所述超快激光按照预设的扫描方式与预设的扫描参数对所述待加工LTCC生陶瓷板的所述待加工区域进行扫描，所述预设的扫描参数包括点雕刻时间，所述预设的扫描方式根据预设的微孔孔径大小进行设定；/n步骤三：通过沿预设的钻孔轨迹调整所述超快激光的聚焦焦点位置从而对所述待加工LTCC生陶瓷板进行钻孔，进而在所述待加工LTCC生陶瓷板上形成具有预设孔径的微孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，包括：
步骤一：通过具有预设的激光参数的超快激光聚焦于待加工LTCC生陶瓷板的待加工区域的表面上，所述预设的激光参数包括激光功率；
步骤二：通过所述超快激光按照预设的扫描方式与预设的扫描参数对所述待加工LTCC生陶瓷板的所述待加工区域进行扫描，所述预设的扫描参数包括点雕刻时间，所述预设的扫描方式根据预设的微孔孔径大小进行设定；
步骤三：通过沿预设的钻孔轨迹调整所述超快激光的聚焦焦点位置从而对所述待加工LTCC生陶瓷板进行钻孔，进而在所述待加工LTCC生陶瓷板上形成具有预设孔径的微孔。


2.根据权利要求1所述的LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，所述步骤一之前还包括选择超快激光源发送所述超快激光，具体包括：
当采用所述超快激光源为皮秒红外激光源时，相应的激光波长为1064nm或1030nm，相应的重复频率为400kHz，相应的脉冲宽度≤15ps，相应的激光平均功率≥50W；
当采用所述超快激光源为皮秒绿光激光源时，相应的激光波长为532nm或515nm，相应的重复频率为400kHz，相应的脉冲宽度≤15ps，相应的激光平均功率≥30W。


3.根据权利要求1或2所述的LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，所述步骤一之前还包括：
根据所述待加工LTCC生陶瓷板的厚度与所述微孔的预设孔径设定所述超快激光的激光功率。


4.根据权利要求3所述的LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，所述步骤二之前还包括：
根据所述微孔的预设孔径设定所述超快激光的扫描方式，根据所述待加工LTCC生陶瓷板的厚度与所述微孔的预设孔径设定所述超快激光的点雕刻时间，根据所述微孔的预设孔径设定所述超快激光的扫描方式具体包括：
当所述微孔的预设孔径小于100μm时，则所述超快激光的扫描方式为单点多脉冲扫描方式；
当所述微孔的预设孔径为100μm以上时，则所述超快激光的扫描方式为圆形绕圈切割与单点多脉冲扫描的组合扫描方式，具体包括通过旋转所述超快激光的焦点从而旋转形成同心圆轨迹，中心的圆形轨迹通过所述单点多脉冲扫描形成。


5.根据权利要求4所述的LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：
当钻孔起始时，所述超快激光的聚焦焦点位置位于所述待加工LTCC生陶瓷板的所述待加工区域的下表面，则在钻孔过程中，逐步调整所述超快激光的聚焦焦点位置由所述待加工LTCC生陶瓷板的所述待加工区域的下表面至所述待加工区域的上表面移动；
或者，
当钻孔起始时，所述超快激光的聚焦焦点位置位于所述待加工LTCC生陶瓷板的所述待加工区域的上表面，则在钻孔过程中，逐步调整所述超快激光的聚焦焦点位置由所述待加工LTCC生陶瓷板的所述待加工区域的上表面至所述待加工区域的下表面移动。


6.根据权利要求1所述的LTCC生陶瓷超快激光钻孔方法，其特征在于，所述步骤三之后还包括：通过采用离焦方式改变所述超快激光在所述待...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万朋，康金平，张德生，张从征，王耀波，
申请(专利权)人：东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44