CN117464170B - 一种层间电连激光加工方法、设备、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种层间电连激光加工方法、设备、装置及系统,其方法包括:利用第一激光束对上导电层进行激光加工,以形成穿透上导电层的穿透窗口;使第二激光束穿越所述穿透窗口,并对穿透窗口的底部进行激光加工,且在对穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与穿透窗口对应位置的下导电层被熔化并在第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,金属飞溅墙穿越中间绝缘层,金属飞溅墙的墙根连接下导电层,金属飞溅墙的墙顶连接上导电层,上导电层和下导电层通过金属飞溅墙电连通。本发明利用下导电层材料制作金属飞溅墙,完成上导电层与下导电层的电连接,完全突破了现有线路板制作的思维和生产流程,具有成本低,效率高,流程短等绝对优势。
Description
技术领域
本发明涉及电路板激光加工领域,具体涉及一种层间电连激光加工方法、设备、装置及系统。
背景技术
电路板特别是柔性线板,面铜和底铜之间有绝缘层一般为聚酰亚胺材料,传统的层间电连方法流程是:激光钻孔或机械钻孔----等离子体清洗或除胶工序-----化学微蚀刻工序-----黑孔或黑影或化学沉铜-----电镀,完成面铜和底铜之间的电连接,这种方法的优势是可以高质量大批量完成产品制作。然而,上述方法在LED灯带领域就有些水土不服,在LED灯带领域,第一要求就是低成本加工,所涉及的加工量很大,需要高效率进行面铜和底铜的层间电互连,且采用了25微米,一般35微米的铜箔,甚至50微米的铜箔,采用柔性线路板的方式很难形成成本优势,即使采用盲孔一次加工法钻孔方式,后道电镀工序要求高,成本也上去了。
因此,亟需找到一种低成本的电连接制作线路板的方法,以解决LED灯带领域的廉价线路板的层间电连接行业难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种层间电连激光加工方法、设备、装置及系统,可以高效且低成本的实现电路板层间电连。
第一方面,本发明提供一种层间电连激光加工方法,利用第一激光束和第二激光束对电路板进行层间电连激光加工,所述电路板至少由上导电层、中间绝缘层和下导电层依次叠加构成;层间电连激光加工方法包括如下步骤:
第一步,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层进行激光加工,以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;
第二步,使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光加工,且在对所述穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与所述穿透窗口对应位置的所述下导电层被熔化并在所述第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,所述金属飞溅墙穿越所述中间绝缘层,所述金属飞溅墙的墙根连接所述下导电层,所述金属飞溅墙的墙顶连接所述上导电层,所述上导电层和所述下导电层通过所述金属飞溅墙电连通。
第二方面,本发明提供一种层间电连激光加工设备,用于利用第一激光束和第二激光束对电路板进行层间电连激光加工,所述电路板至少由上导电层、中间绝缘层和下导电层依次叠加构成,层间电连激光加工设备包括:
激光器,其用于产生所述第一激光束和所述第二激光束;
振镜扫描与平场聚焦装置,其与所述激光器连接,用于对所述第一激光束和所述第二激光束进行激光光束聚焦以及光束运动调制,并输出聚焦的所述第一激光束和所述第二激光束,且使所述第一激光束对所述电路板的上导电层进行激光加工,以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;以及使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光加工,且在对所述穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与所述穿透窗口对应位置的所述下导电层被熔化并在所述第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,所述金属飞溅墙穿越所述中间绝缘层,所述金属飞溅墙的墙根连接所述下导电层,所述金属飞溅墙的墙顶连接所述上导电层,所述上导电层和所述下导电层通过所述金属飞溅墙电连通。
第三方面,本发明提供一种层间电连激光加工装置,包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序,所述计算机程序运行时实现如上述所述的层间电连激光加工方法。
第四方面,本发明提供一种层间电连激光加工系统,包括机台,还包括如上述所述的层间电连激光加工设备以及如上述所述的层间电连激光加工装置,所述激光层间电连激光加工装置与所述激光层间电连激光加工设备电连接;
所述机台,其用于放置待加工的电路板;
所述层间电连激光加工设备,其用于输出聚焦的第一激光束和第二激光束;
所述层间电连激光加工装置,其用于控制所述层间电连激光加工设备输出的第一激光束和第二激光束执行如上述所述的激光层间电连激光加工方法,以对所述机台上放置的电路板进行层间电连激光加工。
本发明的有益效果是:本发明提供的一种层间电连激光加工方法、设备、装置及系统,利用下导电层材料制作金属飞溅墙,完成上导电层与下导电层的电连接,完全突破了现有线路板制作的思维和生产流程,具有成本低,效率高,流程短等绝对优势;另外,选择第一激光束在上导电层开窗,然后用第二激光束穿越穿透窗口,使得这种更适合制作金属飞溅墙的激光不与上导电层相互作用,一方面可以全力以赴在下导电层上制作金属飞溅墙,另一方面却能完美保留上导电层窗口边缘的品质。
附图说明
图1为本发明一种层间电连激光加工方法的流程图;
图2(a)为多光斑离散分布俯视图;
图2(b)为图2(a)的主视图;
图3为电路板的结构示意图;
图4(a)为穿透窗口的第一种截面主视图;
图4(b)为图4(a)的俯视图;
图5为穿透窗口的第二种截面主视图;
图6(a)为穿透窗口的第三种截面主视图;
图6(b)为图6(a)的俯视图;
图7为金属飞溅墙电连接截面示意图;
图8为激光冲孔形成金属飞溅墙截面示意图。
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。
第一方面,本发明提供一种层间电连激光加工方法,利用第一激光束和第二激光束对电路板进行层间电连激光加工,所述电路板至少由上导电层、中间绝缘层和下导电层依次叠加构成;如图1所示,层间电连激光加工方法包括如下步骤:
第一步,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层进行激光加工,以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;
第二步,使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光加工,且在对所述穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与所述穿透窗口对应位置的所述下导电层被熔化并在所述第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,所述金属飞溅墙穿越所述中间绝缘层,所述金属飞溅墙的墙根连接所述下导电层,所述金属飞溅墙的墙顶连接所述上导电层,所述上导电层和所述下导电层通过所述金属飞溅墙电连通。
本发明方法的第一步是对上导电层开窗以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;具体的,一般上导电层和下导电层为铜材料,上导电层在后道工序中将覆盖一层绝缘材料保护表面电路,因此上导电层窗口不能有太大的火山口(溅铜),否则火山口刺破绝缘材料会造成意想不到的问题,因此采用第一激光束在上导电层上进行激光加工以穿透上导电层,但可以穿透或不穿透中间绝缘层,以形成穿透窗口。
本发明方法的第二步是采用第二激光束穿越穿透窗口对下导电层进行激光加工形成金属飞溅墙以电连上导电层和下导电层;具体的,采用第二激光束对穿透窗口的底部进行激光加工,第二步的最终目的是需要对穿透窗口底部的下导电层进行激光加工,因此第二激光束穿越穿透窗口对下导电层进行激光加工的时候,一定会穿过中间绝缘层;而这部分中间绝缘层,可以在加工穿透窗口的时候不被加工而全部保留下来,或在加工穿透窗口的时候被第一激光束部分或全部清除掉(部分清除时则会保留部分中间绝缘层材料);当在加工穿透窗口的时候中间绝缘层被全部保留或部分保留时,第二激光束在加工下导电层之前会蚀刻掉全部保留或部分保留中间绝缘层,因为激光束可以对金属导电层进行激光加工,它一定有足够的峰值功率和热量对中间绝缘层进行清除加工。第二激光束对下导电层进行激光加工,故意制作热量累积,形成金属熔池,由于金属的膨胀和激光等离子体作用,形成金属飞溅,完成上导电层和下导电层的焊接,形成金属飞溅墙和电连接效果。在第二激光束穿越穿透窗口对下导电层进行激光加工时,下导电层可以被穿透,也可以不被穿透。
优选的,所述第一激光束的激光加工工艺参数与所述第二激光束的激光加工工艺参数相同或不同;
所述第一激光束和所述第二激光束由同一激光器发出的同一束激光通过光开关切换到不同传输变换光路而获得;
或,所述第一激光束和所述第二激光束由同一激光器发出的同一束激光通过改变激光器控制参数而获得;
或,所述第一激光束和所述第二激光束为不同的激光器发出的不同激光束。
一般情况,采用第一激光束尽可能实现上导电层激光汽化蚀刻,减少金属材料飞溅形成火山口;采用第二激光束则尽可能实现下导电层的激光熔化加工,尽可能形成金属飞溅墙,实现上导电层和下导电层的电连接。当然,如果上导电层孔口火山口对应用没有影响,那么第一激光束的激光加工工艺参数与第二激光束的激光加工工艺参数可以相同。这里的激光加工工艺参数包括但不限于:激光脉冲能量、激光脉冲重复频率、激光波长、激光平均功率、激光脉冲形状(时间域)、激光脉冲能量分布(空间域,例如平顶,高斯、多点离散分布等)、正焦或离焦、激光脉冲出光时序等等。如果是第二激光束穿越穿透窗口对下导电层进行金属飞溅加工,那么第一激光束的激光加工工艺参数与第二激光束的激光加工工艺参数大概率不同,当然如前所述也可以相同,只要产品要求不高就行。
另外,第一激光束和第二激光束的获取有三种途径;其中,第一种途径:由同一激光器发出的同一束激光通过光开关切换到不同传输变换光路而获得;通过光开关切换到不同光路以获得不同的聚焦特性,例如不同的光路,有不同的激光扩束倍率,不同的光束发散角,不同的光束整形等,都可以形成不同的聚焦特性和激光加工特性;第二种途径:由同一激光器发出的同一束激光通过改变激光器控制参数而获得;改变激光器控制参数也能改变激光束的激光加工参数;第三种途径:第一激光束和第二激光束由不同的激光器发出。
为了获得更好的激光焊接效果,即更好的金属飞溅墙的电连接效果,可以采用更适合的第二激光束,穿越第一激光束制作的穿透窗口,直接对下导电层进行激光熔融加工,更高效形成金属飞溅墙,完成上导电层和下导电层的电连接。当第一激光束和第二激光束共同参与激光加工时,所述第二激光束与所述第一激光束经过同一激光聚焦镜聚焦或者不同激光聚焦镜聚焦。另外,如果是第二激光束穿越穿透窗口对下导电层进行金属飞溅加工,那么就容易选择更适合于金属飞溅墙加工的激光光源,此时第一激光束选择对上导电层直接汽化的高峰值功率密度激光,保障上导电层开窗质量,而第二激光束选择对下导电层容易熔化的低峰值功率密度的激光,保障金属飞溅墙的可靠制造。此时最好是第一激光束和第二激光束经过光束合束并聚焦形成组合激光光斑。
优选的,所述第一激光束或/和所述第二激光束的加工光斑能量分布为高斯分布或环状分布或平顶分布或多光斑离散分布。
光斑能量分布的情形,高斯分布、平顶分布、环状分布都很好理解,不必描述。多光斑离散分布如图2(a)和图2(b)所示,例如一束激光经过衍射光学器件或其他光学器件分束形成多束激光束,或者本身是多束激光经过合束,经过同一个聚焦镜聚焦形成相距较近的多个激光焦点,这多个激光焦点可以同时按本发明的方法各自形成金属飞溅墙,这样可以更可靠实现上导电层和下导电层的层间电连。
优选的,所述激光加工的方式具体为定点加工方式;
在所述第一步中:利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光定点冲孔加工,以形成盲槽形式的穿透窗口;
或/和,
在所述第二步中:使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光定点冲孔加工。
本发明方法中的第一步是上导电层的激光开窗,形成穿透窗口。实现激光开窗的方式分为两种,一种是激光冲孔加工,即激光束开窗的时候,激光束定点激光冲击加工,激光光斑相对于电路板上导电层相对静止;另一种是激光束扫描激光加工,即激光光斑相对于电路板上导电层相对运动。本优选项属于前一种。
优选的,所述激光加工的方式具体为相对运动加工方式,则在所述第一步中:
利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光扫描形式的环槽刻槽加工,以形成环槽形式的穿透窗口;
或,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光扫描形式的刻蚀开窗加工,以形成盲槽形式的穿透窗口;
或,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光扫描形式的环槽刻槽加工,以形成环槽形式的穿透窗口,并利用所述第二激光束对环槽形式的穿透窗口内的孤岛上的上导电层进行揭盖清除的激光加工,以形成盲槽形式的穿透窗口。
本发明方法的第一步是上导电层的激光开窗,形成穿透窗口。实现穿透窗口的方式分为两种,一种是激光冲孔加工,即激光束开窗的时候,激光束定点激光冲击加工,激光光斑相对于电路板上导电层相对静止;另一种是激光束扫描激光加工,即激光光斑相对于电路板上导电层相对运动。本优选项属于后一种。
本优选项至少有三种情形,第一种,第一激光束的加工光斑相对于上导电层扫描运动加工,例如圆形轨迹、方形轨迹、多边形轨迹等,对应的激光蚀刻的环槽形状就对应为圆形,方形或多边形等。第二种,第一激光束不仅仅按照前面的轨迹进行轮廓扫描运动,而且在轨迹扫描形成的图形内部进行填充扫描运动,这样就获得轮廓为圆形、方形、多边形等的穿透窗口。第三种,第一激光束还是做窗口轮廓扫描运动,窗口轮廓内部上层导电层导电材料又被第二激光束揭盖完成,如此能高效率获得轮廓为圆形、方形、多边形等的穿透窗口。
优选的,所述金属飞溅墙为环状金属飞溅墙,且沿所述穿透窗口的侧壁轮廓进行分布。
具体的,第二激光束穿越穿透窗口在下导电层上蚀刻盲槽形成环状金属飞溅墙或穿透下导电层形成环状金属飞溅墙。实现金属飞溅墙并形成上导电层和下导电层电连接是本发明的目的,不论穿透窗口形状是环槽,还是圆形或多边形的盲槽,最终金属飞溅墙都是沿着穿透窗口轮廓边缘进行分布的。
优选的,所述穿透窗口具体为盲槽形式的穿透窗口,则在所述第二步中:
使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并在所述穿透窗口的窗口中心进行激光冲击,使位于所述窗口中心的下导电层中的金属材料熔化并驱赶至金属飞溅墙待堆叠区域;使所述第二激光束对金属飞溅墙待堆叠区域的熔融金属材料进行激光加工,使金属飞溅墙待堆叠区域的熔融金属材料向上飞溅形成金属飞溅墙。
该优选项将中间不需要的金属导电材料驱赶到金属飞溅墙上,能加大金属飞溅墙电连接的可靠性。
优选的,所述第一步中形成的所述穿透窗口有多个且呈蜂窝状排列,则所述第二步中形成的所述金属飞溅墙有多个,且多个所述金属飞溅墙电学并联构成层间电连蜂窝电桩。
特别是采用激光冲孔(punch)方式(不限于冲孔方式),多个密集的冲孔形成蜂窝状,如此相对单个环状金属飞溅墙而言,蜂窝电桩的层间电连的可靠性更高,激光冲孔加工效率也更高。当然,也可以采用光束运动形成的多个环状金属飞溅墙并联形成更强大的蜂窝电桩。
优选的,在所述第二步中,还包括:
所述穿透窗口外周或/和侧壁的上导电层在所述第二激光束的激光加工作用下向下形成金属飞溅墙。
第二激光束在对下导电层进行激光加工的过程中,第二激光束可能会触碰到穿透窗口外周或/和侧壁的上导电层,使得穿透窗口边沿或/和侧壁的上导电层熔融并被向下带至穿透窗口内,从而向下形成金属飞溅墙。向上形成的金属飞溅墙和向下形成的金属飞溅墙相互补充,可以得到更加稳定和牢靠的电连效果。
优选的,所述层间电连激光加工方法还包括:
第三步,在所述上导电层、所述金属飞溅墙以及所述下导电层上进行电镀,获得电镀金属的层间电连接结构。
金属飞溅墙的电连接实质是上导电层和下导电层的金属焊接形成电连接,为了电连接更为可靠,可以进一步电镀加强电连接可靠性。
下面以具体实例来说明本发明的方法。
实例1:
如图3所示的电路板,1为上导电层,2为中间绝缘层,3为下导电层,上导电层1为35微米厚度电解铜,中间绝缘层2为25微米厚度聚酰亚胺PI材料,下导电层3为35微米厚度电解铜。第一激光束和第二激光束波长均为532纳米(图中未标示)。
第一激光束为台面激光参数16瓦@100千赫兹,激光脉冲宽度20纳秒,聚焦光斑25微米,扫描速度500毫米每秒,振镜采用scanlab振镜,场镜采用SILL场镜,焦距100毫米,扫描直径200微米。振镜扫描3圈完成如图4(a)或图5或图6(a)所示的穿透窗口4(环槽)的加工;其中,图4(a)所示的穿透窗口4为环形,其底部为中间绝缘层2的上表面,即第一激光束不加工中间绝缘层2,图4(b)为图4(a)的俯视图;图5所示的穿透窗口4为环形,其可以部分穿透或/和完全穿透中间绝缘层2;图6(a)所示的穿透窗口4为盲槽,其完全穿透中间绝缘层2,图6(b)为图6(a)的俯视图。
第二激光束为台面激光参数15瓦@250千赫兹,激光脉冲宽度20纳秒,聚焦光斑25微米,扫描速度500毫米每秒,振镜采用scanlab振镜,场镜采用SILL场镜,焦距100毫米,扫描直径200微米。第二激光束穿越如图6(a)所示的穿透窗口4,振镜扫描3圈完成金属飞溅墙的加工,形成如图7所示的金属飞溅墙5;当然第二激光束还可以穿越如图4(a)或图5所示的穿透窗口4,振镜扫描3圈完成金属飞溅墙的加工。
当然,第二激光束还可以为波长532纳米,台面激光参数30瓦@30千赫兹,激光脉冲宽度150纳秒,聚焦光斑25微米,扫描速度500毫米每秒,振镜采用scanlab振镜,场镜采用SILL场镜,焦距100毫米,扫描直径200微米。第二激光束穿越前面形成的穿透窗口4,振镜扫描3圈完成金属飞溅墙的加工。这里面第二激光束直接采用了长脉宽绿光,更适合制作金属飞溅墙。另外,第一激光束和第二激光束可以合束使用,也可以分开使用。
当然,第一激光束不仅可以扫描圆,还可以扫描多边形,上述第一激光束和第二激光束的激光加工工艺参数都可以保持不变,一样完美实现金属飞溅墙的加工。
当然,第一激光束可以不扫描运动,请见图8,直接在上导电层1上用第一激光束冲孔形成开窗,然后用第二激光束穿越在面铜上的开窗(穿透窗口)对下导电层3进行激光冲击加工,完成金属飞溅墙5的加工。
实例2 :
电路板:上导电层1为25微米厚度电解铜:,中间绝缘层2为25微米厚度环氧胶材料,下导电层3为35微米厚度电解铜。
第一激光束为波长1064纳米,MOPA固体激光器,台面激光参数50瓦@100千赫兹,激光脉冲宽度150纳秒,聚焦光斑40微米,振镜采用scanlab振镜,场镜采用SILL场镜,焦距250毫米,振镜将第一激光束偏转到待加工坐标,第一激光束直接出光到电路板,电路板被击穿,面铜上将出现火山口(溅铜),上层铜和下层铜之间形成金属飞溅墙(铜材溅射墙),完成上铜层和下铜层之间的电连接。这种加工方式属于第一激光束的激光加工工艺参数与第二激光束的激光加工工艺参数相同的情况,即第一激光束与第二激光束为同一激光束;这种加工方式适合于对面铜表面铜材毛刺不敏感的场合,具备加工效率高成本低的优势。
第二方面,本发明提供一种层间电连激光加工设备,用于利用第一激光束和第二激光束对电路板进行层间电连激光加工,所述电路板至少由上导电层、中间绝缘层和下导电层依次叠加构成,层间电连激光加工设备包括:
激光器,其用于产生所述第一激光束和所述第二激光束;
振镜扫描与平场聚焦装置,其与所述激光器连接,用于对所述第一激光束和所述第二激光束进行激光光束聚焦以及光束运动调制,并输出聚焦的所述第一激光束和所述第二激光束,且使所述第一激光束对所述电路板的上导电层进行激光加工,以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;以及使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光加工,且在对所述穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与所述穿透窗口对应位置的所述下导电层被熔化并在所述第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,所述金属飞溅墙穿越所述中间绝缘层,所述金属飞溅墙的墙根连接所述下导电层,所述金属飞溅墙的墙顶连接所述上导电层,所述上导电层和所述下导电层通过所述金属飞溅墙电连通。
第三方面,本发明提供一种层间电连激光加工装置,包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序,所述计算机程序运行时实现如上述所述的层间电连激光加工方法。
第四方面,本发明提供一种层间电连激光加工系统,包括机台,还包括如上述所述的层间电连激光加工设备以及如上述所述的层间电连激光加工装置,所述激光层间电连激光加工装置与所述激光层间电连激光加工设备电连接;
所述机台,其用于放置待加工的电路板;
所述层间电连激光加工设备,其用于输出聚焦的第一激光束和第二激光束;
所述层间电连激光加工装置,其用于控制所述层间电连激光加工设备输出的第一激光束和第二激光束执行如上述所述的激光层间电连激光加工方法,以对所述机台上放置的电路板进行层间电连激光加工。
在本发明一种层间电连激光加工方法、设备、装置及系统中,突破传统的线路板制作思维,具备以下优势:
1、利用下导电层材料制作金属飞溅墙,完成上导电层与下导电层的电连接,完全突破了现有线路板制作的思维和生产流程,具有成本低,效率高,流程短等绝对优势;
2、选择一种激光束在上导电层开窗,然后用另一种激光束穿越穿透窗口,使得这种更适合制作金属飞溅墙的激光不与上导电层相互作用,一方面可以全力以赴在下导电层上制作金属飞溅墙,另一方面却能完美保留上导电层窗口边缘的品质;
3、进一步采用传统的线路板电镀线,在金属溅射墙外在电镀一层金属,将上导电层与下导电层电连接进一步强化,具备高可靠性。
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 (13)
1.一种层间电连激光加工方法,其特征在于,利用第一激光束和第二激光束对电路板进行层间电连激光加工,所述电路板至少由上导电层、中间绝缘层和下导电层依次叠加构成;层间电连激光加工方法包括如下步骤:
第一步,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层进行激光加工,以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;
第二步,使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光加工,且在对所述穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与所述穿透窗口对应位置的所述下导电层被熔化并在所述第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,所述金属飞溅墙穿越所述中间绝缘层,所述金属飞溅墙的墙根连接所述下导电层,所述金属飞溅墙的墙顶连接所述上导电层,所述上导电层和所述下导电层通过所述金属飞溅墙电连通。
2.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于, 所述第一激光束的激光加工工艺参数与所述第二激光束的激光加工工艺参数相同或不同;
所述第一激光束和所述第二激光束由同一激光器发出的同一束激光通过光开关切换到不同传输变换光路而获得;
或,所述第一激光束和所述第二激光束由同一激光器发出的同一束激光通过改变激光器控制参数而获得;
或,所述第一激光束和所述第二激光束为不同的激光器发出的不同激光束。
3.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述第一激光束或/和所述第二激光束的加工光斑能量分布为高斯分布或环状分布或平顶分布或多光斑离散分布。
4.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述激光加工的方式具体为定点加工方式;
在所述第一步中:利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光定点冲孔加工,以形成盲槽形式的穿透窗口;
或/和,
在所述第二步中:使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光定点冲孔加工。
5.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述激光加工的方式具体为相对运动加工方式,则在所述第一步中:
利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光扫描形式的环槽刻槽加工,以形成环槽形式的穿透窗口;
或,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光扫描形式的刻蚀开窗加工,以形成盲槽形式的穿透窗口;
或,利用所述第一激光束对所述电路板的上导电层具体进行激光扫描形式的环槽刻槽加工,以形成环槽形式的穿透窗口,并利用所述第二激光束对环槽形式的穿透窗口内的孤岛上的上导电层进行揭盖清除的激光加工,以形成盲槽形式的穿透窗口。
6.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述金属飞溅墙为环状金属飞溅墙,且沿所述穿透窗口的侧壁轮廓进行分布。
7.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述穿透窗口具体为盲槽形式的穿透窗口,则在所述第二步中:
使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并在所述穿透窗口的窗口中心进行激光冲击,使位于所述窗口中心的下导电层中的金属材料熔化并驱赶至金属飞溅墙待堆叠区域;使所述第二激光束对金属飞溅墙待堆叠区域的熔融金属材料进行激光加工,使金属飞溅墙待堆叠区域的熔融金属材料向上飞溅形成金属飞溅墙。
8.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述第一步中形成的所述穿透窗口有多个且呈蜂窝状排列,则所述第二步中形成的所述金属飞溅墙有多个,且多个所述金属飞溅墙电学并联构成层间电连蜂窝电桩。
9.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,在所述第二步中,还包括:
所述穿透窗口外周或/和侧壁的上导电层在所述第二激光束的激光加工作用下向下形成金属飞溅墙。
10.根据权利要求1所述的层间电连激光加工方法,其特征在于,所述层间电连激光加工方法还包括:
第三步,在所述上导电层、所述金属飞溅墙以及所述下导电层上进行电镀,获得电镀金属的层间电连接结构。
11.一种层间电连激光加工设备,其特征在于,用于利用第一激光束和第二激光束对电路板进行层间电连激光加工,所述电路板至少由上导电层、中间绝缘层和下导电层依次叠加构成,层间电连激光加工设备包括:
激光器,其用于产生所述第一激光束和所述第二激光束;
振镜扫描与平场聚焦装置,其与所述激光器连接,用于对所述第一激光束和所述第二激光束进行激光光束聚焦以及光束运动调制,并输出聚焦的所述第一激光束和所述第二激光束,且使所述第一激光束对所述电路板的上导电层进行激光加工,以形成穿透所述上导电层的穿透窗口;以及使所述第二激光束穿越所述穿透窗口,并对所述穿透窗口的底部进行激光加工,且在对所述穿透窗口的底部进行激光加工的过程中,与所述穿透窗口对应位置的所述下导电层被熔化并在所述第二激光束的作用下向上飞溅形成金属飞溅墙,所述金属飞溅墙穿越所述中间绝缘层,所述金属飞溅墙的墙根连接所述下导电层,所述金属飞溅墙的墙顶连接所述上导电层,所述上导电层和所述下导电层通过所述金属飞溅墙电连通。
12.一种层间电连激光加工装置,其特征在于:包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序,所述计算机程序运行时实现如权利要求1至10任一项所述的层间电连激光加工方法。
13.一种层间电连激光加工系统,其特征在于:包括机台,还包括如权利要求11所述的层间电连激光加工设备以及如权利要求12所述的层间电连激光加工装置,所述激光层间电连激光加工装置与所述激光层间电连激光加工设备电连接;
所述机台,其用于放置待加工的电路板;
所述层间电连激光加工设备,其用于输出聚焦的第一激光束和第二激光束;
所述层间电连激光加工装置,其用于控制所述层间电连激光加工设备输出的第一激光束和第二激光束执行如权利要求1至10任一项所述的激光层间电连激光加工方法,以对所述机台上放置的电路板进行层间电连激光加工。
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