[发明专利]一种四振镜群孔加工方法

说明书

本发明提供了一种四振镜群孔加工方法；包括沿光路依次设置的振镜组、聚焦镜和加工平台；振镜组包括联动控制的X1振镜、Y1振镜、X2振镜和Y2振镜，X1振镜偏转实现光束在聚焦镜X方向的偏移，X2振镜补偿X1振镜的偏转角度后实现光束在X方向的角度偏移，Y1振镜偏转实现光束在聚焦镜Y方向的偏移，Y2振镜补偿Y1振镜的偏转角度后实现光束在Y方向的角度偏移，通过调节振镜的摆放角度来调节孔的位置、锥度和孔径，通过调节机构对聚焦镜或加工平台进行升降来调节聚焦位置；整个装置通过精准控制光束焦点位置的同时在所有的群孔上重复作用以减少等离子体对于打孔的影响，同时加速打孔效率；使用该装置进而完成孔径和锥度可调的异形微孔阵列。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种四振镜群孔加工方法。

背景技术

微小孔主要应用在半导体行业和航空航天领域，对于孔的圆度和锥度的要求都十分的高，常用的激光打孔方法为单振镜组扫描和多光楔组合旋切打孔，通过逐层环切扫描或螺旋扫描。这两种方法的优点在于能够解决传统打孔方法中存在的问题，并且能处理微米级别的微小孔，但两者都需要通过确定每一个孔的中心位置后才能完成打孔，打孔效率低下，同时上述办法的激光是连续作用的，导致在打孔的过程中等离子体干扰激光能量的传递，降低了微小孔完成的效率，对于工业打孔领域极为不实用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了四振镜群孔加工方法，其目的在于解决现有打孔技术中，无法解决的打孔效率低下和质量不达标的问题，进而通过本发明对现有的打孔进行调节优化，本发明提供了一种四振镜群孔加工方法，包括如下步骤：

S1：将振镜组、聚焦镜和加工平台沿光路依次设置，所述振镜组包括联动控制的X1振镜、Y1振镜、X2振镜和Y2振镜，所述聚焦镜和所述加工平台之间的间距可通过调节机构进行调节；

S2：在打孔软件中导入群孔所包含的特征，通过软件内置的计算振镜偏转角度的公式将在打孔过程中每个振镜的运动进行计算，再对振镜组进行调控；X1振镜偏转实现光束在聚焦镜X方向的偏移，X2振镜补偿X1振镜的偏转角度后实现光束在X方向的偏移，Y1振镜偏转实现光束在聚焦镜Y方向的偏移，Y2振镜补偿Y1振镜的偏转角度后实现光束在Y方向的角度偏移，通过控制振镜的偏转角度来控制小孔所在的具体位置及打孔的锥度和大小，满足孔径、锥度可调的异形群孔微小孔阵加工需求；

S3：依次加工每个孔的同一层的区域，等到每一层加工完后，调节升降机构，使得光束焦点向孔的下一层移动，进行下一层的加工，重复上述步骤直至完成群孔加工。

在加工不同锥度深孔时，精准控制光束焦点位置的同时，聚焦光束不会被上层的孔壁遮挡，可以很好的对孔的内部进行加工。

在打孔过程中，通过控制振镜组中振镜的偏转角度，来对所加工孔的位置、锥度及孔径进行控制，最后再通过调节机构调节聚焦镜的聚焦作用完成打孔。

较佳地，所述调节机构为Z轴升降机构。

较佳地，所述Z轴升降机构可以使加工平台或聚焦镜进行升降。

工件放置在加工平台上，一种方式是通过对聚焦镜进行升降，改变焦点在工件上的位置，另一种方式是通过对加工平台进行升降，改变焦点在工件上的位置，进行孔的更深度加工。

较佳地，所述X1振镜与X2振镜的距离和Y1振镜与Y2振镜的距离相同。