CN115666003A - 一种线路板盲槽制作方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线路板盲槽制作方法及系统，属于线路板激光加工领域；其中方法包括，利用第一激光束、第二激光束加工方式或化学蚀刻方式进行刻槽、铣槽、揭盖和剥离的步骤。本发明方法实现了采用第一导电层作为光掩模实现盲槽陡峭侧壁以及槽底四周绝缘材料层与盲槽底部第二导电层不分层，以及利用激光加热实现盲槽中间绝缘材料受热剥离分层的加工方式，实现了盲槽槽壁陡峭、盲槽槽底无激光烧蚀痕迹、槽底无残胶、槽底四周绝缘层与槽底导电层不分层的高品质的高效率加工，实现进口设备的国产替代与弯道超车，且完美超越进口设备的加工品质与加工效率。

Description

一种线路板盲槽制作方法及系统

技术领域

本发明主要涉及线路板激光加工领域，具体涉及一种线路板盲槽制作方法及系统。

背景技术

芯片一般是表面贴装在线路板特别是载板表面，随着系统要求体积越来越小，我们开始将芯片沉入线路板甚至埋入线路板，具体的做法是，用曝光显影药水蚀刻的办法把线路板表面的铜皮去掉，露出下层FR4材料；将线路板清洗干燥后置于二氧化碳激光钻孔机下面对露出的FR4材料进行冲击清除，盲槽底铜由于很厚，对二氧化碳激光不吸收，因此二氧化碳激光器可以直接汽化蚀刻盲槽中的绝缘材料，同时可以保障盲槽槽底比较平坦。但由于二氧化碳激光钻孔机的振镜镜片很大，转动惯量大；射频二氧化碳激光激光脉冲重复频率低，一般只有3千赫兹，激光需要逐点逐激光脉冲冲击，逐点填充整个盲槽，因此加工盲槽效率很低；而且存在二氧化碳激光焦点扫描路径与药水蚀刻的槽边缘对不准的问题，导致槽孔孔壁斜坡太大，出现机械尺寸空间干涉，造成芯片放不进盲槽从而导致昂贵的线路板报废。

为了提升盲槽加工效率，缩短盲槽加工工序，提升盲槽四周槽壁陡峭度，需要寻找新的线路板盲槽加工方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提升线路板盲槽加工效率，缩短盲槽加工工序流程，提升盲槽四周槽壁陡峭度，提供一种线路板盲槽制作方法及系统。

第一方面，为解决上述技术问题本发明提供了：一种线路板盲槽制作方法，所述方法用于在待加工线路板上进行盲槽制作，所述盲槽阶数至少为一阶，一阶盲槽结构为第一导电层、绝缘层和第二导电层依次叠层的结构；

当所述待加工线路板为一阶盲槽结构时，所述方法包括如下步骤：

刻槽：利用第一激光束加工方式或化学蚀刻方式刻掉所述第一导电层，形成以所述第一导电层为侧壁的第一环槽；

铣槽：将第二激光束沿所述第一环槽移动，且所述第二激光束落在所述第一导电层上的加工光斑宽度大于所述第一环槽的宽度，以使得所述第二激光束落在所述第一环槽外部区域的能量被所述第一导电层部分反射和部分吸收，第一导电层因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤所述第一导电层材料，所述第一环槽底部的绝缘层吸收所述第二激光束的光斑落入第一环槽区域的能量后喷出所述第一环槽，形成以第二导电层为槽底，以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的第二环槽，所述第二环槽槽底至少外侧绝缘层与第二导电层不分层；

揭盖：利用所述第一激光束和/或所述第二激光束直接蚀刻或分层剥离清除所述第一环槽所围成区域的所述第一导电层；

剥离：将所述第一激光束和/或所述第二激光束扫描所述第二环槽中间区域的所述绝缘层，所述第二环槽内的绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离，形成完整的以所述第二导电层为槽底以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的线路板盲槽。

所述揭盖的步骤置于所述铣槽的步骤之后，或者，所述揭盖的步骤置于所述刻槽的步骤之后且在所述铣槽的步骤之前。

本发明的有益效果是：1）利用第一激光束和第二激光束配合的加工方式：通过加工第一环槽和第二环槽，获得了四周均匀陡峭的盲槽槽壁和槽底绝缘材料与导电层不分层效果；通过第一激光束和第二激光束的配合，省掉了传统的曝光显影和湿法蚀刻等工序，缩短了盲槽工艺流程；通过激光加热热剥离绝缘材料，获得了原生态的第二导电层表面为盲槽槽底平面，不残胶，也不伤盲槽槽底；通过激光加热热剥离绝缘材料，极大提升了盲槽加工效率。

2）利用化学蚀刻和第二激光束配合的加工方式：可针对目前现有产线已经投资了化学蚀刻产线的企业，属于产线升级改造，增加第二激光束相应设备配合其加工即可，亦可获得原生态的第二导电层表面为盲槽槽底平面，极大地节约升级改造的成本，实用性高。

第二方面，结合目前的产业产线情况，还提出了：一种线路板盲槽制作方法，所述方法用于在待加工线路板上进行盲槽制作，所述盲槽阶数至少为一阶，一阶盲槽结构为第一导电层、绝缘层和第二导电层依次叠层的结构；

当加工一阶盲槽结构时，所述方法包括如下步骤：

蚀刻开窗：在所述第一导电层表面铺设感光膜，通过曝光显影与化学蚀刻设备进行曝光与显影，再进行湿法化学蚀刻，蚀刻出所需加工盲槽区域的第一层导电层，形成第一导电层开窗，并露出绝缘层；

铣槽：将第二激光束沿着所述第一导电层开窗的边缘运动，以使得所述第二激光束落在所述第一导电层开窗边缘外部区域的能量被所述第一导电层部分反射和部分吸收，第一导电层因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤第一导电材层材料，所述第一导电层开窗边缘底部的绝缘层吸收所述第二激光束光斑中间能量后喷发，形成以第二导电层为槽底，以第一导电层和绝缘层为侧壁的第二环槽，所述第二环槽槽底至少外侧绝缘层与第二导电层不分层；

剥离：将所述第二激光束扫描所述第二环槽中间区域的所述绝缘层，所述第二环槽内的绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离，形成完整的以所述第二导电层为槽底以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的线路板盲槽。

所述揭盖的步骤置于所述铣槽的步骤之后，或者，所述揭盖的步骤置于所述刻槽的步骤之后且在所述铣槽的步骤之前。

本发明方法优势是盲槽开窗采用了传统的化学蚀刻的方法，减少了第一激光束参与，提升了激光环节的时效，对部分企业生产有意义。

第三方面，为解决上述技术问题本发明还提供了：一种线路板盲槽制作系统，包括机台、拍摄装置、激光加工头装置，采用；

所述机台，用于以负压吸附方式固定待加工线路板；

所述拍摄装置，用于获取位于所述机台上的所述待加工线路板的定位图像；

所述激光加工头装置，用于生成第一激光束和/或第二激光束，并从所述定位图像中获得对应于盲槽的定位数据，根据所述定位数据采用如上所述的线路板盲槽制作方法步骤控制第一激光束和/或第二激光束对所述待加工线路板进行盲槽制作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的线路板盲槽制作方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的待加工电路板截面的主视图；

图3为本发明实施例提供的待加工电路板截面的俯视图；

图4为本发明实施例提供的蚀刻第一环槽的主视图；

图5为本发明实施例提供的蚀刻第一环槽的俯视图；

图6为本发明实施例提供的蚀刻第二环槽的主视图；

图7为本发明实施例提供的蚀刻第二环槽的俯视图；

图8为本发明实施例提供的蚀刻第二环槽清除第一导电层的主视图；

图9为本发明实施例提供的蚀刻第二环槽清除第一导电层的俯视图；

图10为本发明实施例提供的盲槽的主视图；

图11为本发明实施例提供的盲槽的俯视图；

图12为采用激光直接蚀刻非热剥离的盲槽底部形貌图；

图13为采用激光直接蚀刻非热剥离的盲槽切片形貌图；

图14为采用激光加热剥离的盲槽底部形貌图；

图15为采用激光加热剥离的盲槽切片形貌图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一导电层，11、第一激光束，12、第一环槽，13、第一导电层，2、绝缘层，21、第二激光束，22、第二环槽，23、第二环槽中间绝缘层，3、第二导电层，4、线路板盲槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种线路板盲槽制作方法，所述方法用于在待加工线路板上进行盲槽制作，所述盲槽阶数至少为一阶盲槽结构，所述一阶盲槽结构为第一导电层、绝缘层和第二导电层依次叠层的结构；

当所述待加工线路板为一阶盲槽结构时，所述方法包括如下步骤：

刻槽：利用第一激光束加工方式或化学蚀刻方式刻掉所述第一导电层，形成以所述第一导电层为侧壁的第一环槽；

铣槽：将第二激光束沿所述第一环槽移动，且所述第二激光束落在所述第一导电层上的加工光斑宽度大于所述第一环槽的宽度，以使得所述第二激光束落在所述第一环槽外部区域的能量被所述第一导电层部分反射和部分吸收，第一导电层因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤第一导电层材料，所述第一环槽底部的绝缘层吸收所述第二激光束光斑落入第一环槽区域的能量后喷出所述第一环槽，形成以第二导电层为槽底，以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的第二环槽，所述第二环槽槽底至少外侧绝缘层与第二导电层不分层；

揭盖：利用所述第一激光束和/或所述第二激光束直接蚀刻或分层剥离清除所述第一环槽所围成区域的所述第一导电层；

剥离：将所述第一激光束和/或所述第二激光束扫描所述第二环槽中间区域的所述绝缘层，所述第二环槽内的绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离，形成完整的以所述第二导电层为槽底以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的线路板盲槽。

上述实施例中，1）利用第一激光束和第二激光束配合的加工方式：通过加工第一环槽和第二环槽，获得了四周均匀陡峭的盲槽槽壁和槽底绝缘材料与导电层不分层效果；通过第一激光束和第二激光束的配合，省掉了传统的曝光显影和湿法蚀刻等工序，缩短了盲槽工艺流程；通过激光加热热剥离绝缘材料，获得了原生态的第二导电层表面为盲槽槽底平面，不残胶，也不伤盲槽槽底；通过激光加热热剥离绝缘材料，极大提升了盲槽加工效率。

2）利用化学蚀刻和第二激光束配合的加工方式：可针对目前现有产线已经投资了化学蚀刻产线的企业，属于产线升级改造，增加第二激光束相应设备配合其加工即可，亦可获得原生态的第二导电层表面为盲槽槽底平面，极大地节约升级改造的成本，实用性高。

本发明的优势是：

1、采用第一激光束用于第一导电层刻槽形成第一环槽，可以选择对于金属材料加工具备明显优势的长脉宽的激光器，这种激光器蚀刻金属产生的等离子体火花相对小，利于第一激光束与金属导电层的能量耦合，加工效率快，加工过程稳定。窄脉宽激光器在加工金属导电材料时，开始阶段没有火花，激光能量能迅速与金属材料耦合；由于激光脉宽短，金属材料迅速升温形成强烈等离子体，后续激光将部分被等离子反射、散射和吸收，这时候金属导电材料接收的激光能量减少，等离子体云就变弱；等离子体云变弱，窄脉宽激光能量与金属导电材料的能量耦合迅速增强，又会激起强烈等离子体云，如此循环，因此窄脉宽激光加工金属导电材料具备加工工程的不稳定性。所述脉宽指激光脉冲宽度。

2、第二激光束采用了落在第一导电层表面光斑大于第一激光束在第一导电层材料表面的光斑设计，意味着第二激光束激光光斑在垂直于第二激光束扫描方向上只有中间区域落入第一环槽，第一环槽外侧或两侧的第一导电层对第二激光束扫描第一环槽的时候起到了掩模作用，在垂直于第二激光束扫描方向上获得了相对平坦的光斑分布，具备平顶光斑效果，它有三个意想不到的好处：1）获得了绝缘层槽壁非常陡峭的第二环槽，非常有利于芯片置入时的尺寸公差设计；2）获得非常平坦干净的第二环槽槽底。线路板的盲槽最终需要镀金后植入芯片，因此要求槽底的平面度要非常平坦，不允许有激光加工的划痕。3）由于第一环槽外侧或两侧的第一导电层作为光掩模作用，第二环槽槽底外侧或两侧绝缘层与第二导电层不分层。如果没有第一环槽外侧或两侧的第一导电层作为光掩模，高斯分布的激光由于激光逐渐减弱，边缘的能量比较弱的激光加热绝缘层，在加工速度比较慢的时候直接造成绝缘层与导电层热剥离分层。

3、第二激光束可以选择超短脉冲激光，在加工第二环槽时候，一方面在垂直于第二激光束扫描方向上第一环槽外侧或两侧的第一导电层，由于强烈等离子体云的屏蔽作用，第二激光束不伤或者少伤第一导电层；另一方面，超短脉冲激光加工聚合物绝缘材料具备天然的优势，等离子体温度相对低，聚合物气化充分，槽内材料喷发，槽底给槽内喷发材料后座力，相当于炮膛给火药一个后座力一样，第二环槽槽底不会残留残胶，可以获得非常干净的第二环槽槽底。

4、采用所述第一激光束可以直接蚀刻第二环槽中间区域第一导电层材料，这是基于激光汽化材料的机理；加快第一激光束扫描速度可以获得绝缘材料受热分层剥离效果；也可以采用第二激光束分层剥离清除第二环槽中间区域第一导电层材料，这是基于激光加热材料温度升高到聚合物玻璃化温度以上，聚合物自然与金属导电层剥离的原理。当然也可以通过激光器的触发控制或者串口控制，改变激光的峰值功率，使得第一激光束可以加热导电层材料，或者第二激光束可以汽化导电层材料。方式都比较灵活，甚至第一激光束与第二激光束进行合束，两束激光一起对改部分材料进行汽化蚀刻和加热分离，可以进一步提升第二环槽中间区域第一导电层材料的清除效率。

5、对于盲槽中的绝缘层材料，采用了激光束加热的方式，使得第二环槽中间区域绝缘层材料与第二导电层直接受热分层，省掉了直接汽化绝缘材料庞大的激光蚀刻工作量，极大地提升盲槽中间绝缘材料地清除效率，并获得了原生态地第二导电层表面作为盲槽的槽底，不残胶，不伤槽底导电层。

本发明不采用直接激光蚀刻汽化加工的传统思维，原因：采用脉冲固态激光器，峰值功率很高，在对盲槽内部的绝缘材料直接进行汽化的时候，由于光斑为高斯分布，固态脉冲激光在对绝缘材料填充扫描蚀刻的时候，会直接在槽底形成伤痕，这些伤痕（导电层金属熔融后有碳掺入）在后端工序的药水蚀刻中蚀刻速度更快，因此盲槽槽底出现波浪纹不平整度；如果减小激光能量，可以减少激光伤盲槽底部的第二导电层，但是直接结果是盲槽槽底残胶。因此，直接用固态激光蚀刻汽化这个区域的材料是行不通的，或者加工效率极低。

本发明上述步骤中，所述揭盖的步骤置于所述铣槽的步骤之后，或者，所述揭盖的步骤置于所述刻槽的步骤之后且在所述铣槽的步骤之前。那么第二环槽槽壁外侧为第一导电层和绝缘层，内侧为绝缘层。

总之，采用了第一激光和第二激光地组合加工方式，获得陡峭盲槽侧壁效果，同时获得平坦的第二环槽槽底，且槽底至少外侧绝缘层与导电层不分层；采用了激光加热剥离第二环槽中间绝缘材料的方式，极大提升了绝缘材料清除效率，获得了极佳的盲槽槽底平坦无激光加工伤痕效果。

优选的，利用化学蚀刻方式刻掉所述第一导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽，具体为：在所述第一导电层的表面铺设感光膜，并进行曝光与显影，再进行湿法化学刻掉所述第一层导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽；

或者，利用第一激光束加工方式刻掉所述第一导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽，具体为：利用第一激光束聚焦在待加工线路板上，并刻掉所述第一导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽。

优选的，所述绝缘层为聚合物、玻璃纤维、陶瓷粉、玻璃粉中的任意一种或任意多种的组合。

这种聚合物材料可以是填充了玻璃纤维和/或陶瓷粉和/或玻璃粉的环氧类材料或者铁氟龙材料等等类型。

优选的，第一导电层材料和第二导电层材料为铜或镍或其他合金。

铜材料是线路板常用材料，起始本发明可以不限于铜材料，还可以包括镍等导电材料。

优选的，所述盲槽的槽口形状为圆形、多边形、异形中的一种或多种。

线路板典型的盲槽的形状有圆形，正方形，长方形，两侧半圆形中间矩形，腰子形状等等，很多时候一个板子上有多种盲槽形状和大小设计。

优选的，所述剥离的步骤中，通过调整所述第一激光束和/或第二激光束落在待加工电路板上加工光斑的尺寸，以加强所述绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离的效率；

和/或，通过调整所述第一激光束和/或第二激光束的激光脉冲重复频率，以加强所述绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离的效率；

和/或，调整所述第一激光束和/或第二激光束的加工光斑填充扫描速度和/或密度，以加强所述绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离的效率。

第一激光束能在第一导电层上蚀刻第一环槽，说明其峰值功率密度比较大，如果用它来对第二环槽中间区域绝缘材料加热处理，峰值功率就太高，这时候一般的处理是这样的：加快激光扫描速度，增加激光脉冲重复频率等，从而增加绝缘材料受热程度，加速绝缘材料材料热剥离；或者直接改变激光光斑大小（Z轴离焦或者动态聚焦），加大激光光斑，减小激光峰值功率，增强绝缘材料的受热程度。

第二激光束为高峰值功率激光束，增加激光扫描速度，增加激光填充扫描密度即可增加绝缘材料受热程度，加速绝缘材料材料热剥离。

如果第一激光束和第二激光束能够一起加热绝缘材料，可以最快的速度造成绝缘材料热剥离分层。

优选的，在空域方面，所述第一激光束和所述第二激光束为两束空域分离的激光束，或者为空域同轴合束的激光束；在时域方面，所述第一激光束和所述第二激光束为同时刻出光，或者为先后出光。所述空域，为空间区域，所谓时域，为时间领域。

在空域，第一激光束和第二激光束可以分别在不同的加工平台上，这时候需要待加工线路板两次上料两次装夹，存在较大对位误差；第一激光束和第二激光束可以分别在同一个加工平台上，但经过不同的聚焦镜聚焦，此时待加工线路板只需要装夹一次，但是依然存在一定的对位误差和加工效率问题；最好的方式是，第一激光束和第二激光束空间合束，经同一个扫描振镜和同一个聚焦镜聚焦。最优选项，两束激光波长相同，聚焦焦点同心，这样共用一个坐标系，可以获得四周非常陡峭的槽壁和非常快的加工效率。

在时域，在本发明所有步骤中，第一激光束和第二激光束可以同时出光，也可以先后出光，这样所述不同步骤综合在一起一气呵成或先后完成，可以保障本发明效果与加工品质前提下，获得最快的加工效率。

优选的，所述第一激光束和第二激光束落在待加工线路板的光斑重合，所述第二激光束可以出光参与第一激光束刻槽步骤，将刻槽和铣槽步骤同时进行，在第一环槽形成过程中形成第二环槽。

所述光斑重合，指在加工平面内，第一激光束和第二激光束光斑中心距离小于50微米。

优选的，第一激光束激光脉冲宽度大于1纳秒；第二激光束脉冲宽度小于1纳秒。

优选的，第一激光束激光脉冲宽度大于10纳秒；第二激光束脉冲宽度小于100皮秒。

长脉宽激光束适合于金属导电层加工，窄脉宽激光束适合于非金属绝缘材料加工。

优选的，所述第一激光束和/或第二激光束为红外激光束或可见光激光束。

采用红外激光束，更容易形成激光加热对盲槽中间聚合物绝缘层的热剥离。

为了更清楚的描述本发明，特列举实施例说明。

所述第一激光束，波长1064纳米，平均功率30瓦，激光脉冲重复频率50千赫兹，激光脉冲脉宽100纳秒，在第一导电层表面聚焦光斑30微米。

所述第二激光束，波长1064纳米，平均功率50瓦，激光脉冲重复频率100千赫兹，激光脉冲脉宽12皮秒，在第一导电层表面投影光斑90微米。

所述待加工线路板，如图2-3所示，第一导电层1为铜层，厚度12微米，表面无棕化处理；第二导电层3为铜层，厚度12微米，面向绝缘层这一面有棕化处理；中间绝缘层2为厚度90微米的FR4材料，即包含玻璃纤维的环氧板。

目标在待加工线路板挖2毫米宽、2.8毫米长的盲槽。

本实施例的方法步骤如下：

如图4-5所示，第一步，刻槽。所述第一激光束11聚焦在待加工线路板上，以300毫米每秒的速度蚀刻掉第一导电层1，形成至少以第一导电层1为侧壁的第一环槽12，第一环槽12的槽宽30微米。

如图6-7所示，第二步，铣槽。所述第二激光束21落在第一导电层1的光斑直径90微米，比第一激光束11落在第一导电层1的光斑直径30微米大，即大于所述第一环槽12的宽度，所述第二激光束21沿着所述第一环槽12运动，扫描速度700毫米每秒，第二激光束21落在第一环槽12外部区域的能量被第一导电层1部分反射和部分吸收，第一导电层1因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤第一导电材层材料；第一环槽12底部的绝缘层材料吸收所述第二激光束21光斑中间能量后喷出第一环槽12，形成以第二导电层3为槽底以第一导电层1和绝缘层2为侧壁的第二环槽22。此时第二环槽22中间为第一导电层13和第二环槽中间绝缘层23。

由于第一环槽12两侧的第一导电层1作为光掩模作用，可以获得平顶激光束加工效果，第二环槽22槽壁陡峭，槽底平坦，第二环槽22槽底两侧绝缘层与第二导电层不分层。

如图8-9所示，第三步，揭盖。本实施例采用所述第一激光束11和所述第二激光束21一起出光，填充间距150微米，扫描速度400毫米每秒，直接蚀刻和分层剥离清除第二环槽22中间区域第一导电层13。

如图10-11所示，第四步，剥离。本实例采用第二激光束以900毫米每秒速度50微米的行间填充间距扫描第二环槽22中间区域第二环槽中间绝缘层23，所述第二环槽22内的第二环槽中间绝缘层23受热从第二导电层3表面分层剥离，形成完整的以第二导电层3为槽底以第一导电层1和绝缘层2为侧壁的线路板盲槽4。没有了光掩模的激光束，边缘逐渐减弱的激光分布是激光加热最好的热源，增加扫描填充密度，加快激光扫描速度，都可以加大激光加热效果，加快绝缘材料23从第二导电层3表面剥离。

如果第四步，采用第二激光束直接蚀刻汽化第二环槽中间绝缘层23，那么盲槽槽底形貌如图12所示，呈现出一条条第二激光束21在第二导电层3表面的蚀刻痕迹，因为它是高斯分布，如果尽量减少伤痕，那么槽底就存在残胶无法蚀刻干净，如图13所示，是图12形貌用化学药水蚀刻后的槽底切片，槽底呈现出波浪纹，不平整，无法满足应用要求。而采用本发明方法，即第二环槽中间绝缘层23，使得第二环槽中间绝缘层23受热从第二导电层3表面剥离，就形成完美不受激光蚀刻的槽底，化学蚀刻后槽底形貌请见图14，对应切片请见图15，槽底平台，满足应用要求。

本实施例还有更优的一个使用方法，第一激光束11和第二激光束21在待加工线路板第一导电层1的投影光斑中心同心或者基本同心，第一激光束11光斑在第二激光束21光斑内部，此时第一激光束11和第二激光束21一起出光，同步完成第一导电层蚀刻和中间绝缘层蚀刻，前者是刻槽内容，后者是铣槽内容，刻槽和铣槽同步完成，即第一环槽和第二环槽是同步完成的，这样生产效率更高。

在完成第一环槽和第二环槽之后，第一激光束11和/或第二激光束21迅速对盲槽中间第一导电层13进行清除，完成盲槽揭盖步骤。在盲槽揭盖步骤完成后，第一激光束11和/或第二激光束21立即对第二环槽中间的绝缘层进行激光加热分层加工，完成整个盲槽的加工。

优选的，当所述待加工线路板为二阶盲槽结构时，所述二阶盲槽结构为三层或三层以上导电层与两层或两层以上所述绝缘层依次叠加结构；

所述线路板盲槽制作方法过程为，先加工一阶盲槽结构，再在一阶盲槽的区域内加工一个一阶盲槽，形成二阶盲槽，直到所需盲槽加工完毕。

应理解地，所述一阶盲槽，就是盲槽侧壁只有一层绝缘层；二阶盲槽，就是盲槽侧壁有两层绝缘层，两绝缘层中间还夹着一层导电层。

实施例2：

一种线路板盲槽制作方法，所述方法用于在待加工线路板上进行盲槽制作，所述盲槽的阶数至少为一阶，一阶盲槽结构为第一导电层、绝缘层和第二导电层依次叠层的结构；

当加工一阶盲槽结构时，所述方法包括如下步骤：

蚀刻开窗：在所述第一导电层表面铺设感光膜，通过曝光显影与化学蚀刻设备进行曝光与显影，再进行湿法化学蚀刻，蚀刻出所需加工盲槽区域的第一层导电层，形成第一导电层开窗，并露出绝缘层；

铣槽：将第二激光束沿着所述第一导电层开窗的边缘运动，以使得所述第二激光束落在所述第一导电层开窗边缘外部区域的能量被所述第一导电层部分反射和部分吸收，第一导电层因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤第一导电材层材料，所述第一导电层开窗边缘底部的绝缘层吸收所述第二激光束光斑未被第一导电层阻挡的激光能量后喷发，形成以第二导电层为槽底，以第一导电层和绝缘层为侧壁的第二环槽，所述第二环槽槽底至少外侧绝缘层与第二导电层不分层；

剥离：将所述第二激光束扫描所述第二环槽中间区域的所述绝缘层，所述第二环槽内的绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离，形成完整的以所述第二导电层为槽底以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的线路板盲槽。

所述的感光膜是一种对光照能发生光化学反应的薄膜。所述的曝光显影就是实施光化学反应的机器，并通过药水把需要去除的导电膜洗掉，这里面包括正显影和负显影。化学蚀刻是半导体和线路板行业常用技术，这里采用药水将露出的导电材料蚀刻清除，没有露出的导电材料不清除。

上述实施例中，化学蚀刻开窗的步骤可形成“第一导电层开窗”。采用化学蚀刻开窗，可以一次性把第一环槽内的第一导电层材料和第一环槽包围的中间区域的第一层导电层材料一次性蚀刻掉，提高的第一导电层蚀刻效率，不需要第一激光束和/或第二激光束再对第一环槽中间第一导电层进行清除工作，提升了工作效率。且本实施例对于已经投资了化学蚀刻产线的工厂具备更加经济实用性。

实施例3：

一种线路板盲槽制作系统，包括机台、拍摄装置和激光加工头装置；

所述机台，用于以负压吸附方式固定待加工线路板；

所述拍摄装置，用于获取位于所述机台上的所述待加工线路板的定位图像；

所述激光加工头装置，用于生成第一激光束和/或第二激光束，并从所述定位图像中获得对应于盲槽的定位数据，根据所述定位数据采用如上所述的线路板盲槽制作方法步骤控制第一激光束和/或第二激光束对所述待加工线路板进行盲槽制作。

本发明巧妙的采用了光掩模思路和激光汽化蚀刻以及激光加热玻璃的思路，具有如下优势与效果：

1）采用长脉宽激光束加工表面铜皮，获得稳定的铜皮激光蚀刻效果；

2）采用窄脉宽激光器加工绝缘材料，且光斑大于第一环槽槽宽，由于第一环槽外侧或两侧的第一导电层作为光掩模作用，可以获得平顶激光束加工效果，第二环槽外侧或两侧槽壁陡峭，槽底平坦，第二环槽槽底两侧绝缘层与第二导电层不分层。这是本发明的一个发明点。

3）采用第一激光束和/或第二激光束清除第二环槽中间的导电层材料例如铜，不论是加热剥离还是蚀刻都变得容易，因为中间铜皮与要加工的盲槽四周没有关系；

4）采用第一激光束和/或第二激光束加热剥离第二环槽中间的绝缘层，是本发明最亮发明点，激光加热剥离绝缘材料可以大幅度提升加工效率，还可以获得不伤盲槽底铜的超级效果，避免高斯光束填充扫描直接低效率蚀刻绝缘材料还伤底铜弊端。

5）本发明方法实现了采用第一导电层作为光掩模实现盲槽槽底四周绝缘材料层与盲槽底部第二导电层不分层，以及利用激光加热实现盲槽中间绝缘材料受热剥离分层的加工方式，实现了高效率高品质的加工，具有意想不到的效果。

总之，本发明方法实现了采用第一导电层作为光掩模实现盲槽槽壁陡峭，槽底四周绝缘材料层与盲槽底部第二导电层不分层，以及利用激光加热实现盲槽中间绝缘材料受热剥离分层的加工方式，实现了盲槽槽壁陡峭、盲槽槽底无激光烧蚀痕迹、槽底无残胶、槽底四周绝缘层与槽底导电层不分层的高品质的高效率加工，实现进口设备的国产替代与弯道超车，且完美超越进口设备的加工品质与加工效率。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述方法用于在待加工线路板上进行盲槽制作，所述盲槽的阶数至少为一阶，一阶盲槽结构为第一导电层、绝缘层和第二导电层依次叠层的结构；

当加工一阶盲槽结构时，所述方法包括如下步骤：

刻槽：利用第一激光束加工方式或化学蚀刻方式刻掉所述第一导电层，形成以所述第一导电层为侧壁的第一环槽；

铣槽：将第二激光束沿所述第一环槽移动，且所述第二激光束落在所述第一导电层上的加工光斑宽度大于所述第一环槽的宽度，以使得所述第二激光束落在所述第一环槽外部区域的能量被所述第一导电层部分反射和部分吸收，第一导电层因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤第一导电层材料，所述第一环槽底部的绝缘层吸收所述第二激光束的光斑落入第一环槽区域的能量后喷出所述第一环槽，形成以第二导电层为槽底，以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的第二环槽，所述第二环槽槽底至少外侧绝缘层与第二导电层不分层；

揭盖：利用所述第一激光束和/或所述第二激光束直接蚀刻或分层剥离清除所述第一环槽所围成区域的所述第一导电层；

剥离：将所述第一激光束和/或所述第二激光束扫描所述第二环槽中间区域的所述绝缘层，所述第二环槽内的绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离，形成完整的以所述第二导电层为槽底以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的线路板盲槽。

2.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述揭盖的步骤置于所述铣槽的步骤之后，或者，所述揭盖的步骤置于所述刻槽的步骤之后且在所述铣槽的步骤之前。

3.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，利用化学蚀刻方式刻掉所述第一导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽，具体为：在所述第一导电层的表面铺设感光膜，并进行曝光与显影，再进行湿法化学刻掉所述第一层导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽；

或者，利用第一激光束加工方式刻掉所述第一导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽，具体为：利用第一激光束聚焦在待加工线路板上，并刻掉所述第一导电层，形成至少以所述第一导电层为侧壁的第一环槽。

4.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述绝缘层为聚合物、玻璃纤维、陶瓷粉、玻璃粉中的任意一种或任意多种的组合。

5.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述盲槽的槽口形状为圆形、多边形、异形中的一种。

6.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层的材质为铜或镍或含铜或镍的合金。

7.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述剥离的步骤中，通过调整所述第一激光束和/或第二激光束落在待加工电路板上加工光斑的尺寸，以加强所述绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离的效率；

和/或，通过调整所述第一激光束和/或第二激光束的激光脉冲重复频率，以加强所述绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离的效率；

和/或，调整所述第一激光束和/或第二激光束的加工光斑填充扫描速度和/或密度，以加强所述绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离的效率。

8.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，在空域方面，所述第一激光束和所述第二激光束为两束空域分离的激光束，或者为空域同轴合束的激光束；在时域方面，所述第一激光束和所述第二激光束为同时刻出光，或者为先后出光。

9.根据权利要求1或2或8所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述第一激光束和第二激光束落在待加工线路板的光斑重合，所述第二激光束出光参与第一激光束刻槽步骤，以将刻槽的步骤和铣槽的步骤同时进行，在所述第一环槽形成过程中形成所述第二环槽。

10.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述第一激光束的激光脉冲宽度大于1纳秒，所述第二激光束的脉冲宽度小于1纳秒。

11.根据权利要求1所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述第一激光束的激光脉冲宽度大于10纳秒，所述第二激光束的脉冲宽度小于100皮秒。

12.根据权利要求1至8、10至11任一项所述的线路板盲槽制作方法，其特征在于，二阶盲槽结构为三层或三层以上导电层与两层或两层以上所述绝缘层依次叠加结构；

当加工二阶盲槽结构时，所述线路板盲槽制作方法过程为：先加工一阶盲槽结构，再在一阶盲槽的区域内加工下一个一阶盲槽结构，形成二阶盲槽，直到所有盲槽加工完毕。

13.一种线路板盲槽制作方法，其特征在于，所述方法用于在待加工线路板上进行盲槽制作，所述盲槽的阶数至少为一阶，一阶盲槽结构为第一导电层、绝缘层和第二导电层依次叠层的结构；

当加工一阶盲槽结构时，所述方法包括如下步骤：

蚀刻开窗：在所述第一导电层表面铺设感光膜，通过曝光显影与化学蚀刻设备进行曝光与显影，再进行湿法化学蚀刻，蚀刻出所需加工盲槽区域的第一层导电层，形成第一导电层开窗，并露出绝缘层；

铣槽：将第二激光束沿着所述第一导电层开窗的边缘运动，以使得所述第二激光束落在所述第一导电层开窗边缘外部区域的能量被所述第一导电层部分反射和部分吸收，第一导电层因部分吸收第二激光束能量并形成强烈等离子体屏蔽云并阻挡后续第二激光束能量继续损伤第一导电材层材料，所述第一导电层开窗边缘底部的绝缘层吸收所述第二激光束的光斑未被第一导电层阻挡的激光能量后喷发，形成以第二导电层为槽底，以第一导电层和绝缘层为侧壁的第二环槽，所述第二环槽槽底至少外侧绝缘层与第二导电层不分层；

剥离：将所述第二激光束扫描所述第二环槽中间区域的所述绝缘层，所述第二环槽内的绝缘层受热从所述第二导电层表面分层剥离，形成完整的以所述第二导电层为槽底以所述第一导电层和所述绝缘层为侧壁的线路板盲槽。

14.一种线路板盲槽制作系统，其特征在于，包括机台、拍摄装置和激光加工头装置；

所述机台，用于以负压吸附方式固定待加工线路板；

所述拍摄装置，用于获取位于所述机台上的所述待加工线路板的定位图像；

所述激光加工头装置，用于生成第一激光束和/或第二激光束，并从所述定位图像中获得对应于盲槽的定位数据，根据所述定位数据采用如权利要求1至12任一项所述的线路板盲槽制作方法步骤控制第一激光束和/或第二激光束对所述待加工线路板进行盲槽制作。

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