一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法技术

本发明专利技术涉及电路板加工技术领域，具体涉及一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，包括以下步骤：S1、采用激光束，激光束的能量密度调节至树脂基材烧蚀阈值以上，使其照射至树脂基材表面，得到目标的开口图案；S2、调整激光束的聚焦光斑直径至100μm～800μm，以及调整该激光束的能量密度为S1的激光束的能量密度的4％～20％，使激光束沿开口图案的边缘辐照，激光束对开口图案的边缘的树脂残渣蒸发去除，实现清洁树脂残渣；其中，S1的激光束与S2的激光束均为长波长激光，长波长激光的波长范围为1020μm～10800μm，该方法使得加工开口图案和清洁树脂残渣在同一程序中进行，具有加工效果好、清洁树脂残渣效率高和生产成本低的优点。低的优点。低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法


[0001]本专利技术涉及电路板加工
，具体涉及一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法。

技术介绍

[0002]以柔性电路板为代表的树脂基金属复合材料由环氧树脂、聚酰亚胺、铜金属叠层压合而成，该类树脂基金属复合材料需要进行开窗处理，即去除表面树脂基材，露出下层金属。
[0003]目前出现了采用激光束在树脂基材形成开口图案以进行开窗处理。然而，在树脂基材的加工开口图案的过程中，树脂基材受热快速膨胀破裂，形成的烧蚀熔渣和破裂碎片溅射开口图案的周围，形成树脂残渣。这些残渣需要清除干净，否则影响电路板的性能。传统清除树脂残渣的方式是在完成开口图案后，将整个树脂基材放入等离子清洗机或者超声清洗机中，通过等离子体的轰击或者超声振动的原理使残渣与原始表面分离以清除残渣。这种清洁方式存在不足之处：其在整体制造工艺中增加另外的清洁工序和配备另外的清洁设备，一方面增加生产成本，另一方面由于加工开口图案和清除树脂需两步进行，造成繁琐操作，降低生产效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，该方法使用激光束即可准确地清除加工开口图案后树脂基材上的树脂残渣，使得加工开口图案和清洁树脂残渣在同一程序中进行，其具有加工开口图案效果好、清洁树脂残渣效率高和生产成本低的优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]提供一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、采用激光束，所述激光束的能量密度调节至树脂基材烧蚀阈值以上，使其照射至树脂基材表面，所述激光束对树脂基材表面进行烧蚀加工，得到目标的开口图案；
[0008]S2、清洁树脂残渣；
[0009]所述S2步骤具体包括：调整激光束的聚焦光斑直径至100μm～800μm，以及调整该激光束的能量密度为S1激光束的能量密度的4％～20％，使所述激光束沿所述开口图案的边缘辐照，所述激光束使开口图案的边缘的树脂残渣被蒸发去除，实现清洁树脂残渣；
[0010]并且，S1的激光束与S2的激光束均为长波长激光，所述长波长激光的波长范围为1020μm～10800μm。
[0011]在一些实施方式中，所述S2中，所述激光束的激光脉冲次数为3
‑
10次。
[0012]在一些实施方式中，采用光栅装置，所述光栅装置包括可旋转的光栅板，所述光栅板上开设有通光孔和光栅孔；所述S1中，所述激光束先通过所述光栅孔再照射至树脂基材表面；所述S2中，旋转光栅板以将所述光栅孔切换为所述通光孔，所述激光束先通过所述通
光孔再辐照至所述开口图案的边缘。
[0013]在一些实施方式中，进入所述通光孔和/或所述光栅孔的入射激光束的直径大于所述通光孔和所述光栅孔的直径。
[0014]在一些实施方式中，所述入射激光束的直径为1mm～10mm。
[0015]在一些实施方式中，所述光栅板上开设有若干光栅孔，所述若干光栅孔围绕所述光栅板的旋转轴向排布，所述若干光栅孔的形状包括圆形、方形、长方形、不规则多边形。
[0016]在一些实施方式中，每种形状的光栅孔设有三个光栅孔，所述三个光栅孔相邻设置且三个光栅孔的尺寸沿其排布方向由小到大逐渐变小。
[0017]本专利技术一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法的有益效果：
[0018]本专利技术树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，发现了树脂基材加工开口图案后所产生的树脂残渣是大于10μm的微米级丝状颗粒和小于500nm的亚微米级烟灰颗粒，该树脂残渣对长波长激光有较高的吸收率，而树脂基材也对该长波长激光有较高吸收率，金属铜则对该长波长激光几乎不吸收，因此本专利技术采用与加工开口图案相同的长波长激光束对树脂残渣进行处理，使得在同一激光下则既能加工开口图案也能清洁树脂残渣，继而使得无需移动树脂基材也无需无二次装夹或更换设备即可快速使残渣被蒸发去除，实现清洁，有效地提高生产效率。同时，还发现了树脂残渣均沉积在开口图案边缘约10μm
‑
800μm的范围内，本专利技术将清洁树脂残渣的激光束的聚焦光斑直径调整至100μm～800μm即可保证激光束只需沿着开口图案的边缘辐照，就能完全覆盖并消除树脂残渣，此时清洁树脂残渣的激光只需沿着加工图案边缘辐照即可彻底清洁树脂残渣，无需另外的操作，清洁方式简单便捷；本专利技术还发现了只有将清洁树脂残渣的激光束的能量密度调节至加工开口图案的激光束的能量密度的4％～20％，才能既有效地去除树脂残渣，也能避免激光束对加工图案造成二次伤害，清洁树脂残渣的激光一旦超出该能量密度则不能去除树脂残渣和会对导致树脂基材表面发生二次损伤以致产生热影响区，降低边缘质量。因此，本专利技术基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法使得整个电路板开窗进程能快速实现，其保证加工开口图案的质量，也保证树脂残渣的清洁效果，其无需额外的清洁设备，节省了生产成本。由于加工开口图案后即可连续进行树脂残渣清洁，简化了生产程序，大大提高了生产效率，适合于大规模生产应用。
附图说明
[0019]图1是实施例的电路板对紫外激光(短波长激光)的吸收率图表。
[0020]图2是实施例的电路板对红外激光(长波长激光)的吸收率图表。
[0021]图3是实施例的短波长激光加工圆形开口图案和方形开口图案的图。
[0022]图4是实施例的长波长激光加工圆形开口图案和方形开口图案的图。
[0023]图5是实施例的长波长激光束加工开口图案后的树脂残渣分布图。
[0024]图6是实施例的树脂基材与树脂残渣对长波长激光的吸收率对比图。
[0025]图7是清洁树脂残渣用的激光束的不同烧蚀阈值对树脂基材产生的烧蚀图。
[0026]图8是实施例1的采用树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法获得的树脂基材圆形开窗效果图。
[0027]图9是实施例的采用树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法获得的树脂
基材方形开窗效果图。
[0028]图10是实施例2的采用树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法获得的树脂基材圆形开窗效果图。
[0029]图11是实施例3的采用树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法获得的树脂基材圆形开窗效果图。
[0030]图12是实施例的光栅装置的结构示意图。
[0031]图13是实施例的长波长激光加工树脂基
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金属叠层复合材料的工作状态示意图。
具体实施方式
[0032]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，包括以下步骤：S1、采用激光束，所述激光束的能量密度调节至树脂基材烧蚀阈值以上，使其照射至树脂基材表面，所述激光束对树脂基材表面进行烧蚀加工，得到目标的开口图案；S2、清洁树脂残渣；其特征是，所述S2步骤具体包括：调整激光束的聚焦光斑直径至100μm～800μm，以及调整该激光束的能量密度为S1激光束的能量密度的4％～20％，使所述激光束沿所述开口图案的边缘辐照，所述激光束使开口图案的边缘的树脂残渣被蒸发去除，实现清洁树脂残渣；并且，S1的激光束与S2的激光束均为长波长激光，所述长波长激光的波长范围为1020μm～10800μm。2.根据权利要求1所述的树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，其特征是：所述S2中，所述激光束的激光脉冲次数为3
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10次。3.根据权利要求1所述的树脂基材激光加工与树脂残渣清洁一步化的方法，其特征是：采用光栅装置，所述光栅装置包括可旋转的光栅板，所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成勇，郑李娟，袁豪智，胡先钦，黄欣，彭国豪，王礼洪，
申请(专利权)人：鹏鼎控股深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：