[发明专利]一种锥度可控的微群孔高效激光加工方法

说明书

本发明提供一种锥度可控的微群孔高效激光加工方法，解决现有激光微孔加工方法存在锥度不可控以及加工效率低的问题。其包括以下步骤；步骤一、激光器发出的光束经扩束镜实现激光扩束，然后进入旋光系统；步骤二、旋光系统根据微孔加工的孔径及锥度要求旋转激光束，使其满足加工要求；步骤三、扫描振镜按被加工零件的微孔加工位置对旋光系统的出射光束进行定位；步骤四、激光束通过场镜后实现聚焦并作用于被加工零件表面，实现微孔的加工；步骤五、控制激光器关闭激光，驱动扫描振镜的内部反射镜切换至下一微孔的加工位置；步骤六、循环步骤一至步骤五实现所有微孔的加工。

技术领域

本发明属于激光精密制造领域，具体涉及一种锥度可控的微群孔高效激光加工方法。

背景技术

随着微电子等领域技术的发展，电子电路的设计也朝着微型化、轻量化、高密度化的趋势发展，因此对于电子电路的重要载体PCB(印刷电路板)以及FPC(柔性印刷电路板)，也提出了更高的微孔加工要求。

激光加工作为一种精密加工方法，具有非接触、聚焦光斑小等特点，尤其适用于印刷电路板微孔的加工，是印刷电路板精密钻孔广泛采用的加工方式。目前的印刷电路板激光钻孔系统中，主要利用光学扫描振镜精度高、响应快等特点，在加工过程中通过扫描振镜使光束旋转，从而实现印刷电路板微孔加工需求。但是该方法也存在一些问题，当激光通过振镜附带的场镜作用于零件表面时，由于光束的聚焦原理，形成的聚焦光束为锥形，由此导致所加工微孔的侧面轮廓必然为正锥形，从而无法满足一些PCB微孔的加工要求；其次，依靠扫描振镜使光束进行旋扫并通过运动平台对加工位置进行切换的加工方式，其制造效率往往受限于运动平台对于加工位置的切换，尤其对于在FPC这类轻薄零件上进行钻孔时，钻孔所花费的时间很短，但是平台切换加工位置的时间却超过了钻孔时间，从而制约了加工效率的提升。

发明内容

本发明的目的是解决现有激光微孔加工方法存在锥度不可控以及加工效率低的问题，提供一种锥度可控的微群孔高效激光加工方法。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种锥度可控的微群孔高效激光加工方法，包括以下步骤；

步骤一、激光器发出的光束经扩束镜实现激光扩束，然后进入旋光系统；

步骤二、旋光系统根据微孔加工的孔径及锥度要求旋转激光束，使其满足加工要求；

2.1)调整旋光系统的平移反射镜相对于道威棱镜中轴线的平移量，以控制微孔加工的锥度；

2.2)驱动旋光系统的旋转光楔绕道威棱镜的中轴线正向旋转不同的角度，以控制微孔加工的直径；

步骤三、扫描振镜按被加工零件的微孔加工位置对旋光系统的出射光束进行定位；

步骤四、激光束通过场镜后实现聚焦并作用于被加工零件表面，实现微孔的加工；

步骤五、控制激光器关闭激光，驱动扫描振镜的内部反射镜切换至下一微孔的加工位置；

步骤六、循环步骤一至步骤五实现所有微孔的加工。

进一步地，步骤一中，激光器发出的光束经扩束镜实现激光扩束后，再经反射镜的反射后进入旋光系统，以实现不同光路的调整。

进一步地，步骤三具体为：扫描振镜按照被加工零件的微孔加工位置分别驱动其内部的两个反射镜，使旋光系统出射的光束偏转一定的角度，以此实现聚焦光束分别在不同加工位置的定位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明方法通过旋光系统使聚焦光束相对于零件表面产生一定的夹角，并且该夹角跟根据旋光系统中的平移反射镜进行调节，以此实现微孔加工锥度的控制，因此可实现锥度可控微群孔的高效制造。