[发明专利]PCB短波长脉冲激光钻孔方法及相关钻孔装置

权利要求书

1.一种PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：提取PCB数据，所述PCB数据包括：PCB厚度、待钻孔的孔深、待钻孔的孔心位置和待钻孔的孔径；

步骤二：比较所述待钻孔的孔深与所述PCB厚度，判断待钻孔类型；

步骤三：步骤二中的比较结果为所述待钻孔的孔深等于所述PCB厚度，则确定所述待钻孔为通孔，采用环形光束在PCB上待钻孔的孔心位置进行套料钻通孔，且所述环形光束照射于PCB的光斑直径等于所述待钻孔的孔径；

步骤四：步骤二中的比较结果为所述待钻孔的孔深小于所述PCB厚度，则确定所述待钻孔为盲孔，分别使用高斯光束与环形光束在PCB上对同一待钻孔的孔心位置进行分段钻盲孔，且所述高斯光束照射于PCB的光斑直径小于所述待钻孔的孔径，所述环形光束照射于PCB的光斑直径等于待钻孔的孔径；

步骤四中，所述分别使用高斯光束与环形光束在PCB上对同一待钻孔的孔心位置进行分段钻盲孔，包括：

使用高斯光束在PCB上所述待钻孔的孔心位置进行初钻，所述初钻的钻深小于或等于所述待钻孔的孔深，获得锥形预钻孔；使用环形光束对所述锥形预钻孔进行二次钻孔，所述二次钻孔的钻深与所述待钻孔的孔深相等，修齐孔壁；

或，使用环形光束在PCB上所述待钻孔的孔心位置进行初钻，所述初钻的钻深与所述待钻孔的孔深相等，获得环形预钻孔；使用高斯光束对环形预钻孔进行二次钻孔，所述二次钻孔的钻深与所述待钻孔的孔深相等，剔除孔内残留。

2.根据权利要求1所述的PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于：在使用高斯光束或环形光束进行钻孔时，

高斯光束或环形光束照射在PCB上的光斑直径小于所述待钻孔的孔径，则高斯光束或环形光束的钻孔路径选用环绕式钻孔或螺旋式钻孔。

3.一种PCB短波长脉冲激光钻孔装置，适配于权利要求1-2任意一项所述的PCB短波长脉冲激光钻孔方法，其特征在于：

包括基座和安装于基座上的移动平台、激光源、分光镜、高斯光路模块和环形光路模块；

所述激光源发出的激光束由所述分光镜分为第一分光束和第二分光束，其中所述第一分光束经所述高斯光路模块处理后射出高斯光束，所述第二分光束经所述环形光路模块处理后射出环形光束；

所述高斯光路模块和所述环形光路模块射出的光束均照射于所述移动平台上，所述移动平台能够相对于所述高斯光路模块和所述环形光路模块进行水平移动，使所述高斯光路模块和所述环形光路模块产生的光束能够先后照射于所述移动平台上的同一点。

4.根据权利要求3所述的PCB短波长脉冲激光钻孔装置，其特征在于：

所述高斯光路模块包括：第一反射镜组、第一扫描振镜和第一聚焦镜；

由所述分光镜出射的所述第一分光束依次经过所述第一反射镜组、所述第一扫描振镜和所述第一聚焦镜的光学处理，所述第一反射镜组将所述第一分光束反射调整入射角度，使所述第一分光束垂直照射于所述移动平台，所述第一扫描振镜用于控制所述第一分光束的偏转，所述第一聚焦镜用于调整所述第一分光束的焦点位置。

5.根据权利要求4所述的PCB短波长脉冲激光钻孔装置，其特征在于：

所述环形光路模块包括：第二反射镜组、第二扫描振镜、第二聚焦镜和轴锥镜；

所述轴锥镜安装于所述分光镜与所述第二反射镜组之间，对所述分光镜出射的所述第二分光束进行整形，得到环形光束。

6.根据权利要求3所述的PCB短波长脉冲激光钻孔装置，其特征在于：

所述激光源包括：短波长脉冲激光器和扩束镜；

所述短波长脉冲激光器产生激光束，所述扩束镜安装于短波长脉冲激光器与所述分光镜之间，对所述激光束进行光束面积增大处理和准直处理；所述短波长脉冲激光器的光束质量M2因子小于1.3，其波长为248至355nm之间的紫外波段及波长为532至515nm之间的绿光波段，其脉冲重复频率大于或等于90kHz。