[发明专利]双束双波长激光三维微熔覆制造混合集成电路基板的设备

说明书

本发明涉及一种双束双波长激光三维微熔覆制造混合集成电路基板的设备，属于电 子行业混合集成电路制造技术领域。

背景技术

关于双束双波长激光三维数控微熔覆制造混合集成电路基板的技术与设备，目前国 内外尚无相关报道。

混合集成电路基板、多层和三维线路板的制造是电子产业的核心支柱，特别是目前 商用的计算机、电子及通信设备中的核心芯片及高端集成电路芯片的制造是世界科技经 济及产业的潮流与支柱，该行业的发展基础是，制造高端集成电路的“工业型数控激光 微熔覆技术与设备”，为此，本发明提出一种双束双波长激光三维数控微熔覆制造混合 集成电路基板的技术与设备，它利用对称双Z型谐振腔的Nd:YAG激光器经直角棱镜 发射双束双波长激光，配置多通道智能微喷送粉、采用五轴并联技术控制双束振镜与工 作台移动，实现混合集成电路基板、多层和三维线路板的激光三维微熔覆制造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双束双波长激光三维数控微熔覆制造混合集成电路基 板的技术与设备，它利用对称双Z型谐振腔的Nd:YAG激光器经直角棱镜发射双束双 波长激光，配置多通道智能微喷送粉、采用五轴并联技术控制双束振镜与工作台移动， 实现混合集成电路基板、多层和三维线路板的激光三维微熔覆制造。

本发明主要由双束双波长激光器、多通道智能微喷送粉、三维智能视觉检测识别、 五轴并联控制振镜与工作台及系统中央智能控制模块组成，其特征在于：头部安装有 X-Y振镜及聚焦镜的双Z型谐振腔双束双波长激光Nd:YAG激光器，安置于X、Y和Z 三轴工作台上方，多通道智能微喷送粉装置设置于“X、Y和Z三轴工作台”的两侧上方， 与前者错开位置安装三维智能视觉检测识别装置，全部装置都通过控制电缆与系统数控 中心相连。

本发明的技术方案是：利用两个对称Z型Nd:YAG激光器谐振腔，输出双束激光， 利用3个“波长转换镜”，实现532nm、1064nm双波长组合输出，通过直角棱镜合成 并行双路输出，聚焦到激光微熔覆件表面，再配置多通道智能微喷送粉熔覆系统、三维 智能视觉检测识别反馈系统、五轴并联控制振镜与工作台移动系统，通过整机计算机中 心控制系统，控制实现双线双波长激光微熔覆，实现混合集成电路基板、多层和三维线 路板的激光三维微熔覆制造。

本发明的特征在于，它包括双Z型谐振腔双束双波长激光的Nd:YAG激光器、 多通道智能微喷送粉装置、三维智能视觉检测识别装置以及振镜x、y轴与工作台X、Y 和Z轴的五轴并联成形装置；其双Z型谐振腔双束双波长激光的Nd:YAG激光器的结构 采用对称的Z型谐振腔，设置双面镀532nm、1064nm高反射膜的直角棱镜、设置一维转 动的光束微调镜；多通道智能微喷送粉熔覆装置采用双工位智能微喷微细针管；三维 智能视觉检测识别装置的视觉三维采集信息的双摄像机结构，五轴并行联动控制振镜 x、y轴与工作台X、Y和Z轴的五轴并联成形装置，另外一维转动的光束微调镜轴与振 镜x、y轴、工作台X、Y、Z轴的五轴，并联为准六轴并联机构。

另外，采用双层6061铝合金板结构制作基板，光路与水、电路分层布置的上下层 结构，研究设计最佳Z型谐振腔参数。系统采用直角棱镜，实现合成并行双路双波长输 出及聚焦，并设置部件7光束微调镜，校正器件精度的影响，保障光路的准确；在直角 棱镜上镀532nm、1064nm双高反膜，同时设计最佳聚焦场镜、Z型谐振腔的参数，减 小光的损失。

整机技术指标：

微细笔装置直写的最大线宽：≤60μm

激光微喷或微细笔装置的复合微熔覆加工最大线宽：≤10μm

最大加工幅面：400mm×300mm×100mm

定位精度：±0.001mm

重复定位精度：±0.001mm

连续工作时间：≥8小时

寿命：≥5000小时

附图说明：

附图：双束双波长激光三维微熔覆制造混合集成电路基板的设备的结构示意图。