CN109822237A - 一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.钻孔位铜层蚀刻；S2.大光束激光预钻；S3.双面大光束激光加工；S4.小光束激光修边；S5.双面小光束激光加工；S6.喷砂处理；S7.后工序流程。通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
Description
技术领域
本发明属于电路板技术领域，具体涉及一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法。
背景技术
现有技术中的陶瓷电路板采用的陶瓷材料，大多数为烧结陶瓷，主要成分为氧化铝或氮化铝类产品，该类型陶瓷材料具有高硬度、脆性大、耐高温的特点。
针对这类陶瓷板，采用金属刀具对其加工，容易造成刀具磨损大及陶瓷板易断裂的情况。因此，业界普遍采用激光来实现陶瓷板的形貌加工，激光具有较稳定的能量输出，对陶瓷材料具有很好的消熔效果，属于非接触式加工，因此不会使陶瓷板过分受力断裂，并且可实现精细化加工。
但是，常规的激光加工，通常是单光束轰击陶瓷表面，直至材料贯通成孔，其孔形往往表现为孔口并非十分圆整，伴随轻微烧融状态；而且，激光通常由单面加工，往往导致出现一面较圆整，一面孔口不平的情况。虽然这样的产品能满足常规电性能的需求，但在高频高压的电性能领域，孔口圆整度差会导致信号干扰和尖端放电等问题，孔口越接近光滑的圆形就越能降低这些问题的干扰，因此产品的通孔圆整度有必要进一步提升。
发明内容
有鉴于此，本发明主要针对陶瓷电路板采用激光钻孔方案后，表面孔口不圆整的问题、双面孔形不一致的问题，提供一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法。
本发明的技术方案为：一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
进一步的，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
进一步的，所述步骤S2中，采用光束直径100-300um的大光束激光进行预钻。本发明采用激光光束较大的参数加工，光束直径控制在100-300um，其能量水平通常也较大，对通孔加工较粗糙，但加工速度快效率高，并能初步形成通孔的样式。由于激光加工到一定深度会产生能量衰减，使通孔背面加工效果不稳定而破坏孔口圆整度，因此必须双面加工以降低整体孔型的粗糙程度。
进一步的，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减5-15um。
进一步的，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
进一步的，步骤S4中，采用光束直径5-25um的小光束激光加工。本发明采用较小的激光光束加工，光束直径控制在5-25um，并使用小能量反复多次加工，能大幅度降低通孔边缘的崩坏程度，从而有利于对通孔边缘精细化修刮，使得孔口粗糙度能降低到10um以下，实现高真远度的孔型加工。该流程同样要采用激光双面加工，以提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
进一步的，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
进一步的，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
进一步的，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。同时对孔口有一定的打磨清洗作用，使孔口更光洁圆整。
通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
本发明的有益效果在于：
1、采用大小光束激光加工陶瓷板通孔，充分利用了激光特性来实现高真圆度的孔形加工，还兼顾了加工效率和孔形品质。
2、双面激光加工，有利于改善激光自身随深度衰减造成的孔形粗糙问题，能提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
3、本发明方案对陶瓷板加工孔型真圆度好、品质有保障，能有效满足陶瓷基电路板在高频高压工作电流下的应用。
附图说明
图1为本发明步骤S2的加工方式示意图；
图2为本发明步骤S4的加工方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
进一步的，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
进一步的，所述步骤S2中，采用光束直径200um的大光束激光进行预钻。本发明采用激光光束较大的参数加工，光束直径控制在100-300um，其能量水平通常也较大，对通孔加工较粗糙，但加工速度快效率高，并能初步形成通孔的样式。由于激光加工到一定深度会产生能量衰减，使通孔背面加工效果不稳定而破坏孔口圆整度，因此必须双面加工以降低整体孔型的粗糙程度。
进一步的，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减10um。
进一步的，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
进一步的，步骤S4中，采用光束直径20um的小光束激光加工。本发明采用较小的激光光束加工，光束直径控制在5-25um，并使用小能量反复多次加工，能大幅度降低通孔边缘的崩坏程度，从而有利于对通孔边缘精细化修刮，使得孔口粗糙度能降低到10um以下，实现高真远度的孔型加工。该流程同样要采用激光双面加工，以提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
进一步的，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
进一步的，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
进一步的，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。同时对孔口有一定的打磨清洗作用，使孔口更光洁圆整。
通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
本发明的有益效果在于：
1、采用大小光束激光加工陶瓷板通孔，充分利用了激光特性来实现高真圆度的孔形加工，还兼顾了加工效率和孔形品质。
2、双面激光加工，有利于改善激光自身随深度衰减造成的孔形粗糙问题，能提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
3、本发明方案对陶瓷板加工孔型真圆度好、品质有保障，能有效满足陶瓷基电路板在高频高压工作电流下的应用。
实施例2
一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
进一步的，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
进一步的，所述步骤S2中，采用光束直径100um的大光束激光进行预钻。本发明采用激光光束较大的参数加工，光束直径控制在100-300um，其能量水平通常也较大，对通孔加工较粗糙，但加工速度快效率高，并能初步形成通孔的样式。由于激光加工到一定深度会产生能量衰减，使通孔背面加工效果不稳定而破坏孔口圆整度，因此必须双面加工以降低整体孔型的粗糙程度。
进一步的，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减5um。
进一步的，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
进一步的，步骤S4中，采用光束直径5um的小光束激光加工。本发明采用较小的激光光束加工，光束直径控制在5-25um，并使用小能量反复多次加工，能大幅度降低通孔边缘的崩坏程度，从而有利于对通孔边缘精细化修刮，使得孔口粗糙度能降低到10um以下，实现高真远度的孔型加工。该流程同样要采用激光双面加工，以提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
进一步的，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
进一步的，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
进一步的，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。同时对孔口有一定的打磨清洗作用，使孔口更光洁圆整。
通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
实施例3
一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
进一步的，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
进一步的，所述步骤S2中，采用光束直径300um的大光束激光进行预钻。本发明采用激光光束较大的参数加工，光束直径控制在100-300um，其能量水平通常也较大，对通孔加工较粗糙，但加工速度快效率高，并能初步形成通孔的样式。由于激光加工到一定深度会产生能量衰减，使通孔背面加工效果不稳定而破坏孔口圆整度，因此必须双面加工以降低整体孔型的粗糙程度。
进一步的，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减15um。
进一步的，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
进一步的，步骤S4中，采用光束直径25um的小光束激光加工。本发明采用较小的激光光束加工，光束直径控制在5-25um，并使用小能量反复多次加工，能大幅度降低通孔边缘的崩坏程度，从而有利于对通孔边缘精细化修刮，使得孔口粗糙度能降低到10um以下，实现高真远度的孔型加工。该流程同样要采用激光双面加工，以提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
进一步的，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
进一步的，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
进一步的，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。同时对孔口有一定的打磨清洗作用，使孔口更光洁圆整。
通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
实施例4
一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
进一步的，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
进一步的，所述步骤S2中，采用光束直径250um的大光束激光进行预钻。本发明采用激光光束较大的参数加工，光束直径控制在100-300um，其能量水平通常也较大，对通孔加工较粗糙，但加工速度快效率高，并能初步形成通孔的样式。由于激光加工到一定深度会产生能量衰减，使通孔背面加工效果不稳定而破坏孔口圆整度，因此必须双面加工以降低整体孔型的粗糙程度。
进一步的，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减12um。
进一步的，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
进一步的，步骤S4中，采用光束直径15um的小光束激光加工。本发明采用较小的激光光束加工，光束直径控制在5-25um，并使用小能量反复多次加工，能大幅度降低通孔边缘的崩坏程度，从而有利于对通孔边缘精细化修刮，使得孔口粗糙度能降低到10um以下，实现高真远度的孔型加工。该流程同样要采用激光双面加工，以提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
进一步的，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
进一步的，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
进一步的，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。同时对孔口有一定的打磨清洗作用，使孔口更光洁圆整。
通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
实施例5
一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
进一步的，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
进一步的，所述步骤S2中，采用光束直径150um的大光束激光进行预钻。本发明采用激光光束较大的参数加工，光束直径控制在100-300um，其能量水平通常也较大，对通孔加工较粗糙，但加工速度快效率高，并能初步形成通孔的样式。由于激光加工到一定深度会产生能量衰减，使通孔背面加工效果不稳定而破坏孔口圆整度，因此必须双面加工以降低整体孔型的粗糙程度。
进一步的，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减8um。
进一步的，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
进一步的，步骤S4中，采用光束直径10um的小光束激光加工。本发明采用较小的激光光束加工，光束直径控制在5-25um，并使用小能量反复多次加工，能大幅度降低通孔边缘的崩坏程度，从而有利于对通孔边缘精细化修刮，使得孔口粗糙度能降低到10um以下，实现高真远度的孔型加工。该流程同样要采用激光双面加工，以提升通孔两面孔口的真圆度和通孔整体的圆整通透程度。
进一步的，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
进一步的，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
进一步的，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。同时对孔口有一定的打磨清洗作用，使孔口更光洁圆整。
通过本发明的陶瓷电路板通孔加工流程，大小光束激光组合式加工及喷砂处理方案，较目前市面上的陶瓷电路板，能得到更高真圆度的孔型，能使产品在高频高压的工作电流下更良好稳定地工作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。
Claims (9)
1.一种用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.钻孔位铜层蚀刻；
S2.大光束激光预钻；
S3.双面大光束激光加工；
S4.小光束激光修边；
S5.双面小光束激光加工；
S6.喷砂处理；
S7.后工序流程。
2.根据权利要求1所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，是通过蚀刻将陶瓷覆铜板钻孔位置上下两面的铜箔去掉。
3.根据权利要求1所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用光束直径100-300um的大光束激光进行预钻。
4.根据权利要求3所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部缩减5-15um。
5.根据权利要求4所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S3与步骤S2的加工参数一致。
6.根据权利要求1所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，步骤S4中，采用光束直径5-25um的小光束激光加工。
7.根据权利要求6所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S4中，还包括通孔加工文件制作围绕要求孔型内部内切。
8.根据权利要求7所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S5与步骤S4的加工参数一致。
9.根据权利要求1所述的用于陶瓷电路板的高真圆度通孔激光加工方法，其特征在于，所述步骤S6中，采用火山灰喷砂工艺处理清洁陶瓷板面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190531 |