[发明专利]一种激光钻通孔的方法、系统、装置和设备

权利要求书

1.一种激光钻通孔的方法，其特征在于：包括以下步骤，

在待钻板材上确定目标通孔的轴心位置，以所述目标通孔的轴心位置为中心，利用钻孔激光在所述板材上进行导引孔旋切钻孔，得到半径为Rd的导引孔；

以所述导引孔的轴心位置为中心，利用所述钻孔激光在所述板材上绕所述导引孔进行目标通孔旋切扩孔钻孔，得到直径为D的目标通孔；

其中，所述板材为含胶板材或者软化温度低于300摄氏度的单一或者复合多层材料板材，所述导引孔为导引通孔或导引盲孔；

在所述导引孔旋切钻孔的过程中，所述钻孔激光以两个同心圆轨迹进行旋切运动，旋切出所述导引孔；

所述钻孔激光以两个同心圆轨迹进行旋切运动，旋切出所述导引孔的具体过程为，

在所述板材上确定所述目标通孔的轴心位置，所述钻孔激光的激光焦点光斑中心以所述目标通孔的轴心位置为中心，在所述板材上进行半径为R1和R2的同心圆轨迹的旋切运动，得到所述导引孔；

其中，R1≤R2，Rd＝R2+r2，且R2-R1≤r1+r2，r1为所述钻孔激光钻所述导引孔旋切半径R1的圆形轨迹时的有效光斑半径，r2为所述钻孔激光钻所述导引孔旋切半径R2的圆形轨迹时的有效光斑半径；

所述钻孔激光在所述板材上进行半径为R1和R2的同心圆轨迹的旋切方式为轮流旋切，且轮流旋切的顺序和次数任意设定；

在所述导引孔旋切钻孔的过程中，在每相邻两个循环轮流旋切运动之间，为孔内设置无光时间段；

所述目标通孔旋切扩孔钻孔的具体过程为，

所述钻孔激光的激光焦点光斑中心以所述导引孔的轴心位置为中心，在所述板材上绕所述导引孔进行半径为R的多轮间歇式的旋切扩孔运动，直到所述板材被扩孔钻穿，得到所述目标通孔；

其中，D＝2*(R+r)，R-R2≤r+r2+⊿，0≤⊿≤10微米，r为所述钻孔激光进行所述目标通孔旋切扩孔钻孔运动时的有效光斑半径，⊿为所述目标通孔与所述导引孔之间的薄壁区域的厚度；

所述多轮间歇式的旋切扩孔运动，指所述钻孔激光在钻所述目标通的过程中，在孔内每轮旋切N圈后，为孔内设置无光时间段，再进行下一轮旋切扩孔运动，其中N≥1。

2.根据权利要求1所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：设所述导引孔内壁胶缩大小为X微米，则Rd+X-D/2≤12微米。

3.根据权利要求1或2所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：在所述导引孔旋切钻孔的过程中，且在所述导引孔的孔内无光时间段内，所述钻孔激光被切换到其他导引孔内或者其他待加工对象进行激光加工。

4.根据权利要求3所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：在所述目标通孔旋切扩孔钻孔的过程中，且在孔内无光时间段内，所述钻孔激光被切换到其他导引孔旁并绕所述其他导引孔进行对应目标通孔旋切扩孔钻孔。

5.根据权利要求3所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：当所述导引孔为导引通孔时，且在所述目标通孔旋切扩孔钻孔的过程中，在所述导引通孔下设置用于目标通孔旋切扩孔钻孔的残屑排放的负压空间通道。

6.根据权利要求3所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：所述板材为至少包含两层铜层和一层粘胶层的线路板；在所述目标通孔旋切扩孔钻孔的过程中，当旋切扩孔运动深度越过钻孔深度方向最后一层粘胶层后，采用不同的旋切速度和/或激光功率钻穿所述板材上后续材料层。

7.根据权利要求3所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：在所述导引孔旋切钻孔或/和所述目标通孔旋切扩孔钻孔的过程中，所述钻孔激光的激光焦点位于所述板材的表面或/和内部。

8.根据权利要求7所述的激光钻通孔的方法，其特征在于：在所述导引孔旋切钻孔或/和所述目标通孔旋切扩孔钻孔的过程中，沿着钻孔深度方向设置有多个激光焦点位置，且激光焦点位置随随着钻孔深度的加深而下降；

在所述导引孔旋切钻孔过程中，每一个激光焦点位置对应一次或者多次孔内不同路径间轮换旋切运动；

或/和，

在所述目标通孔旋切扩孔钻孔过程中，每一个激光焦点位置对应一次或者多次孔间轮流扩孔旋切运动。