[发明专利]一种超快激光PCB材料的加工方法及装置

说明书

本发明公开了一种超快激光PCB材料的加工方法及装置，提供一光纤激光器作为种子激光器，所述种子激光器输出的激光束的波长在1020纳米～1090纳米之间，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大后输出激光，输出激光为脉冲输出，脉冲宽度大于1ps小于300ps，并由控制器控制脉冲宽度变动，激光的峰值功率为0.3MW～0.5MW；将输出激光聚焦到PCB材料的待加工位置，通过移动聚焦位置，实现切割或钻孔加工。本发明实现对PCB材料的快速加工，既兼顾了加工精度和效率，又保证了加工处不发黑，解决了PCB材料加工中的难题，可以适应不同加工厚度、不同加工材料的加工需求。

技术领域

本发明涉及一种PCB材料的加工方法，具体涉及一种采用激光对PCB材料进行加工的方法及其装置。

背景技术

PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）作为3C产品中重要元器件或者电路的连接载体，随着5G时代的到来扮演着越来越重要的角色。为了适应电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要，大大缩小电子产品的体积，PCB材料从单面发展到双面、多层和挠性，更向高精度、高密度和高可靠性方向发展，并且持续缩小体积、减轻成本、提高性能。这就对PCB材料的加工提出了更高的要求。

激光成型是一种无接触、直接成型的加工方式，加工完成后的产品无毛边、毛刺、粉尘、切割精度高，并且加工过程中对加工件热冲击小、多种材料复合的工件可一次切割，不会产生机械应力和工件变形，由于不会造成器件损伤，激光在PCB材料的加工中获得了广泛应用。例如，中国发明专利CN101402158A公开了一种PCB板的激光切割方法，包含以下步骤：切断PCB板：采用激光在PCB板指定位置切割PCB板至少一次，直至切断PCB板；清洁切口断面：针对PCB板的厚度采用相应参数的激光打磨PCB板的切口断面，使PCB板切割断面处的黑色物被汽化。另外，激光加工在PCB硬板分板、钻孔，FPC软板外形切割、钻孔，FPC覆盖膜切割等场合也有应用。

对PCB材料进行激光成型加工时，需要解决的难点是：发黑问题、加工效率和精度问题、PCB板切割厚度范围问题。例如，上述中国发明专利CN101402158A采用二氧化碳激光切割，热影响大，边缘发黑明显，因此，必须增加清洁切口断面的步骤，一方面降低了加工效率，另一方面导致切割缝隙增大，加工精度明显降低。此外，现有技术中采用激光切割的PCB板厚度范围一般在2mm以下，厚度越大，加工效率越低。

因此，寻求一种对PCB材料的激光加工方法，解决现有技术中的发黑问题，同时兼顾加工效率和精度问题，对PCB材料的高质量、高精密快速加工具有重要意义。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种超快激光PCB材料的加工方法，实现PCB材料的高精度快速加工，并使材料在加工过程中不发黑。本发明的另一发明目的是提供一种实现上述加工方法的装置。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种超快激光PCB材料的加工方法，包括以下步骤：

(1) 提供一光纤激光器作为种子激光器，所述种子激光器输出的激光束的波长在1020纳米～1090纳米之间，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大后输出激光，输出激光为脉冲输出，脉冲宽度大于1ps小于300ps，并由控制器控制脉冲宽度变动，激光的峰值功率为0.3MW～0.5MW；

(2) 将输出激光聚焦到PCB材料的待加工位置，通过移动聚焦位置，实现切割或钻孔加工。

上述技术方案中，所述激光输出中，相邻激光脉冲间的时间小于90ns。

或者，所述激光输出为脉冲串输出，同一脉冲串中相邻激光脉冲间的时间小于90ns，两个相邻脉冲串之间的时间间隔为200ns～500ns。

优选的技术方案，同一脉冲串中，脉冲宽度先由小变大再由大变小。