[发明专利]激光钻孔装置

说明书

本发明公开一种激光钻孔装置，其包括其包括激光器、脉冲串生成模块以及加工组件，激光器用于产生单脉冲激光光束；脉冲串生成模块设于激光器的出射端以使单脉冲激光光束形成包括至少两个聚焦位置相同且具有时间差的子脉冲的激光脉冲串；加工组件设于脉冲串生成模块的出射端以对工件进行加工，使得具有时间差的子脉冲依次对工件的同一位置进行钻孔加工，前一子脉冲加工后，在等待后一子脉冲加工的过程中，前一子脉冲产生的等离子体会被外部除尘等辅助设备清除，不会遮蔽后一子脉冲注入工件，也不会吸收下一子脉冲，整体提高了钻孔加工时实际产生作用的能量，从而提高了钻孔效率，减小等离子体大量聚集产生的热影响和热辐射，有效改善了钻孔的质量。

技术领域

本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种加工质量高且效率高的激光钻孔装置。

背景技术

在FPC柔性电路基板加工中，有一道铜箔钻孔工序，通常都采用纳秒紫外激光加工进行钻孔，这种加工方式由于采用纳秒这种长脉冲激光，在加工过程中，孔的边缘会有火山口效应，即热熔影响，同时在对一些复合多层板进行加工时，会引起分层与胶体的内缩效应，这对后续电路的良率影响很大，也严重限制高频通信的质量。为了解决这个行业痛点，有些业内人员提出了利用紫外皮秒这种冷光源进行钻孔加工，超快激光具有窄脉宽的特点，但是也由于窄脉宽而具有极高的峰值功率，当激光与材料作用时，材料表面会产生大量的等离子体，等离子会严重的遮蔽激光注入材料，同时等离子体又大量地吸收激光，会造成微孔周围严重氧化，同时微孔的形貌尺寸也具有不确定性，而导致形貌各异，从而使得钻孔质量差。当然，用很低的功率的激光去制作微孔，微孔形貌确实很好，表面保持材料本征的特性，无需清洗就可以电镀，但是效率低下。

因此，有必要提供一种加工质量高且效率高的激光钻孔装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工质量高且效率高的激光钻孔装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种激光钻孔装置，其包括激光器、脉冲串生成模块以及加工组件；

所述激光器用于产生单脉冲激光光束；

所述脉冲串生成模块设于所述激光器的出射端以使所述单脉冲激光光束形成包括至少两个聚焦位置相同且具有时间差的子脉冲的激光脉冲串；

所述加工组件设于所述脉冲串生成模块的出射端，所述激光脉冲串射入所述加工组件以对工件进行钻孔加工。

可选的，所述脉冲串生成模块包括分束单元和合束单元，所述分束单元用于将所述单脉冲激光束进行分束处理得到至少两个子脉冲；

所述合束单元用于对分束形成的所述子脉冲进行合束以形成聚焦位置相同且具有时间差的所述激光脉冲串。

可选的，所述分束单元包括至少两个依次设置的分光镜，每一所述分光镜将射入的光束分束为第一光束和第二光束，前一所述分光镜分出的所述第二光束射入后一所述分光镜进行分束，每一所述分光镜分束的所述第一光束形成所述子脉冲；

所述合束单元包括依次设置的至少一个合束镜和一个反射镜，所述合束镜和所述反射镜与所述分光镜一一对应设置，其中所述反射镜对应最后一个所述分光镜设置，用于将最后一个所述分光镜分出的第一光束反射至与该反射镜相邻的所述合束镜，所述合束镜用于将对应的所述分光镜分出的第一光束和位于其后侧的所述合束镜或者所述反射镜出射的光束进行合束处理后射出。

可选的，所述分束单元还包括第一偏振波片，每相邻的两所述分光镜之间分别设有所述第一偏振波片，以调节每一所述第二光束的功率。

可选的，通过调节每一所述分光镜和/或每一所述合束镜的位置使每一所述子脉冲的聚焦位置相同。

可选的，所述子脉冲之间的时间差根据每一所述子脉冲的传输路径的光程设置。