CN103008293B - 一种微孔的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微孔清洗方法，通过激光冲击靶材产生等离子体，将微孔置于等离子体羽中，激光冲击点和微孔轴心连线与入射激光方向夹角在30°-60°之间，所述等离子体羽长度大于微孔长度，宽度大于微孔宽度。本发明采用激光冲击等离子羽的方式对微孔进行清洗，可以避免由于清洗剂产生的再次污染，且仅对微孔内壁的表面起作用而不会侵蚀内部，有效去除杂质或表面氧化。
Description
技术领域
本发明属于激光清洗领域，尤其涉及一种对微孔内壁的清洗。
背景技术
最近几年，微型通孔大量应用于各种工业产品中，特别是在电子工业产品用量上增长迅猛。这些工业产品的功能可靠性很大程度上取决于微孔填充及金属化的品质。由于当微孔暴露在空气环境中，或者在制作过程中，污染是不可避免的，同时腐蚀也是长期未能解决的问题。在进行填充或金属化之前必须先进行微孔内壁表面的预处理。
目前微型通孔的处理大部分是采用化学清洗方法，专利号为201120211318.6、200710051536.6、200910105193.6、200510041106.7的发明专利公开的都是采用化学方法清洗微孔内壁的方法，但化学方法的不仅对环境存在污染，还由于微孔较直径小，容易受到清洗剂的张力和渗透能力的限制，清洗不彻底，同时容易造成清洗剂的残留或污染等，而且化学清洗法需要一定的外力对微孔进行搅动，因此对单独的微孔不利于操作。
发明内容
本发明提供一种通过非接触的方式清洗微孔内部污染和氧化的方法，该方法避免了清洗剂的再污染。
本发明的技术方案是：一种微孔清洗方法，其特征在于，通过激光冲击靶材产生等离子体羽，将微孔置于等离子体羽中，激光冲击点和微孔轴心连线与入射激光方向夹角在30°-60°之间，所述等离子体羽长度大于微孔长度，宽度大于微孔宽度。
进一步，所述靶材为金属材料Cu。
进一步，所述激光的波长为1064nm，能量为2J。
进一步，所述激光冲击点和微孔轴心连线与激光入射方向夹角为45°。
进一步，所述微孔与冲击点距离为1mm，所述微孔为通孔，所述微孔直径0.3mm，深度为1mm。
进一步，所述微孔置于惰性气体中。
本发明的有益效果是：采用激光冲击等离子羽的方式对微孔进行清洗，可以避免由于清洗剂产生的再次污染，且仅对微孔内壁的表面起作用而不会侵蚀内部，有效去除杂质或表面氧化。
附图说明
图1激光等离子体羽清洗示意图；
图2 清洗效果电子扫描显微图，（a）清洗前 （b）清洗后；
其中：1.金属材料，2.激光等离子体羽，3.入射激光，4.微孔。
具体实施方式
如图1所示，本发明采用普通的Nd：YAG固体激光器，波长为1064nm，能量为2J，激光器输出激光经聚焦镜垂直照射到靶材上，靶材采用的金属材料1,入射激光3冲击到靶材上产生激光等离子羽2，将微孔4通过固定装置移动到使其完全置于激光等离子羽2内，使激光冲击点和微孔4轴心连线与入射激光方向的夹角为30°-60°，可以采用多次重复冲击的方式提高清洗效果。
入射激光3垂直入射金属材料1的表面，使得激光等离子羽2在入射激光3周围对称产生，在此情况下可以在入射激光3周围同时放置多个微孔4，激光冲击点和微孔4轴心连线与入射激光方向在30°-60°之间，以便于提高清洗效率。
激光等离子体羽2长度应大于微孔4的长度，宽度也应大于微孔4的宽度，使微孔4位于等激光离子羽2范围内，微孔4尽可能位于等激光离子体羽2中心部位，外围清洗效果相对较差，冲击点和微孔轴心连线与入射激光3方向夹角在30°-60°之间其清洗效果较好。
激光等离子体近似于气态，但不是气体，无孔不入，即使再微小的孔径也能穿梭自如。激光等离子体是低温气体，仅涉及材料的浅表面，不会对材料主体的性质产生影响。且清洗条件是干式清洗法，因此能有效去除杂质或表面氧化物，且只对表面起作用而无侵蚀内部作用，大大提高基材和涂层结合力，增强可靠性，所以在小孔径的清洗上优势非常明显。
激光等离子体可以在空气环境中进行，且只需激光器、靶材、以及固定装置即可，设备简单成本低。也可位于Ar气等惰性气体中，以避免被再次氧化。
图2是本发明微孔内壁清洗效果电子扫描显微图，（a）为清洗前的效果，（b）为清洗后的效果，由图中可以看出，清洗前后微孔内壁发生了巨大的变化，杂质物得到了有效的清除。
实施例：
靶材为金属材料Cu，采用1064nm的激光器，能量为2J，冲击点和微孔轴心连线与激光垂直入射方向夹角为45°，微孔为通孔，直径0.3mm，深度为1mm，距冲击点1mm实施多次激光冲击清洗。
Claims (5)
1.一种微孔清洗方法，其特征在于，通过激光垂直冲击靶材产生等离子体，将微孔置于等离子体羽中，激光冲击点和微孔轴心连线与入射激光方向夹角在30°-60°之间，所述等离子体羽长度大于微孔长度，宽度大于微孔宽度，所述微孔与冲击点距离为1mm，所述微孔置于惰性气体中，所述激光的波长为1064nm，能量为2J。
2.根据权利要求1所述的一种微孔清洗方法，其特征在于，所述靶材为金属材料Cu。
3.根据权利要求1所述的一种微孔清洗方法，其特征在于，所述激光冲击点和微孔轴心连线与激光入射方向夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的一种微孔清洗方法，其特征在于，所述微孔为通孔。
5.根据权利要求1所述的一种微孔清洗方法，其特征在于，所述微孔直径0.3mm，深度为1mm。
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