本发明专利技术提供一种激光加工设备，该激光加工设备可实施一制程以借由引导激光能量至具有一第一材料的一工件上使得该激光能量入射于该第一材料上而在该工件中形成一贯孔，该第一材料形成于一第二材料上，其中该激光能量具有一波长，该第一材料比该第二材料对该波长反射更多。该设备可包括：一背向反射感测系统，其可操作以捕捉对应于经引导至该工件并由该第一材料反射的激光能量的一部分的一背向反射信号且基于该捕捉的背向反射信号产生一感测器信号；及一控制器，其以通信方式耦接至该背向反射感测系统的一输出端，其中该控制器可操作以基于该感测器信号控制形成该贯孔的该制程的一剩余部分。的一剩余部分。的一剩余部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光加工设备、操作此设备的方法以及使用其加工工件的方法
[0001]本专利技术的具体实例是关于一激光加工设备及操作该设备的方法。
技术介绍
[0002]印刷电路板(Printed circuit board；PCB)典型地由已层叠至介电基板上的导电层形成。PCB可为双面或多层。双面PCB包括层叠至共同介电基板的相对侧面上的两个导电层。多层PCB典型地包括其中导电层插入于其间的多个介电基板，以及层叠于其外表面上的一或多个导电层。
[0003]介电基板通常经提供为由基质材料(例如，环氧树脂)及强化材料(例如，编织玻璃纤维布)形成的复合材料。此介电基板将必需具有不均匀组分，如图1中所说明。参看图1，可发现编织玻璃纤维织布(展示为白色股线或灰色股线)借由基质材料(以黑色展示)环绕。介电基板的组分将取决于位置而变化举例而言，在位置「A」处，介电基板含有相对高量的强化材料及相对低量的基质材料；在位置「B」处，介电基板仅仅含有基质材料；且在位置「C」处，介电基板含有比位置「A」处少但比位置「B」处多的强化材料且含有比位置「A」处多但比位置「C」处少的基质。图2中展示PCB的一部分(包括如参看图1所论述的介电基板)的示意截面图。参看图2，电导体20(本文亦称作「顶部导体」)经提供于介电基板24的第一表面处，且另一电导体24(本文亦称作「底部导体」)经提供于介电基板24的第二表面处。介电基板24经展示为包括基质材料26及强化材料28。
[0004]贯孔(不论盲通孔抑或贯穿孔)可使用激光(例如，使用激光钻孔制程)在PCB中钻孔。图3中展示形成于图2中展示的PCB中的盲通孔的示意截面图。参看图2，盲通孔30可使用激光钻孔「冲压」制程形成，在激光钻孔「冲压」制程中激光能量光束经引导至PCB上的单一位置以便在顶部导体20中形成开口，并移除介电基板24以便曝光底部导体22在盲通孔30内的一部分。然而，介电基板24的基质材料及加固材料常常不会由激光以相同效率来加工；基质材料典型地比强化材料更容易被加工。此外，横越PCB的不同区，可存在顶部导体20的表面反射率及/或厚度的变化。结果，若相同钻孔参数(例如，就脉冲宽度、峰值脉冲功率而言)用于在介电基板内的不同位置处形成盲通孔，则最终产生的盲通孔之间的形态将存在某一固有可变性。盲通孔的形态特征可包括顶部导体在形成于介电基板24中的孔的侧壁上延伸的程度(亦称为「突出量」)及在底部导体22处的盲通孔30的直径与在顶部导体20处的盲通孔30的直径的比率(亦称为「锥度」)。一般而言，需要每一贯孔借由相对较小突出量及相对较大锥度表征。盲通孔的形态特征的位置相依可变性因此对于高效能PCB及其相关联加工良率是不合需要的。
[0005]上文所提及的可变性问题可借由使用对介电基板组分的变化相对不敏感的激光波长加工PCB而稍微减少。举例而言，二氧化碳激光可产生在约9.4μm的波长下的激光能量，该波长可由基质材料及加固材料线性地吸收但主要由待借由盲通孔曝光的电导体(亦即，铜)反射。通常已知与移除基质材料26相比，需要更多能量(甚至在约9.4μm的激光波长下的
激光)来移除强化材料28。然而，即使移除介电基板24的一部分所需要的能量基于其中基质材料26及强化材料28的相对量而变化，介电基板24的基质材料及加固材料通常仍可在不损坏(例如，熔融)底部导体22情况下经可靠地移除。
[0006]上文所提及的可变性问题可借由使用多个激光脉冲以形成单一盲通孔而进一步减少。在此情况下，第一脉冲经施加以在顶部导体20中形成开口且全部后续脉冲经施加以在不损坏底部导体22的情况下移除剩余介电基板24。用以改良此「多脉冲加工」技术的提议典型地涉及基于由底部导体22反射的激光光的强度调整第二或后续激光脉冲的脉冲能量，该强度通常经理解为对应于借由盲通孔30曝光的底部导体22的区域的大小。
技术实现思路
[0007]本专利技术的一个具体实例可广泛地表征为用于实施一制程以借由引导激光能量至具有一第一材料的一工件上使得该激光能量入射于该第一材料上而在该工件中形成一贯孔的激光加工设备，该第一材料形成于一第二材料上，其中该激光能量具有一波长，该第一材料比该第二材料对该波长反射更多。该设备可包括：一背向反射感测系统，其可操作以捕捉对应于经引导至该工件并由该第一材料反射的激光能量的一部分的一背向反射信号且基于被捕捉的该背向反射信号产生一感测器信号；及一控制器，其以通信方式耦接至该背向反射感测系统的一输出端，其中该控制器可操作以基于该感测器信号来控制形成该通孔的该制程的一剩余部分。
[0008]本专利技术的另一具体实例可广泛地表征为一种方法，该方法包括：实施一制程以借由引导激光能量至具有一第一材料的一工件上使得该激光能量入射于该第一材料上而在该工件中形成一贯孔，该第一材料形成于一第二材料上，其中该激光能量具有一波长，该第一材料比该第二材料对该波长反射更多；捕捉对应于经引导至该工件并由该第一材料反射的激光能量的一部分的一背向反射信号；基于被捕捉的该背向反射信号产生一感测器信号；加工该感测器信号以判定该制程的一剩余部分应如何实施以形成该贯孔；及基于该感测器信号的该加工而实施该制程的该剩余部分。
[0009]本专利技术的又另一具体实例可广泛地表征为一种供与一激光加工设备一起使用的非暂时性电脑可读取媒体，该激光加工设备可操作以实施一制程以借由引导激光能量至具有一第一材料的一工件上使得该激光能量入射于该第一材料上而在该工件中形成一贯孔，该第一材料形成于一第二材料上，其中该激光能量具有一波长，该第一材料比该第二材料对该波长反射更多，其中设备具有：一背向反射感测系统，该背向反射感测系统可操作以捕捉对应于经引导至该工件并由该第一材料反射的激光能量的一部分的一背向反射信号并基于被捕捉的该背向反射信号产生一感测器信号；及一控制器，该控制器以通信方式耦接至该背向反射感测系统的一输出端，且其中该非暂时性电脑可读取媒体在其上储存指令，所述指令在由该控制器执行时使该控制器基于该感测器信号来控制形成该贯孔的该制程。
附图说明
[0010]图1说明可根据本专利技术的具体实例运用激光加工的复合介电基板的基质材料内的强化材料的实例配置。
[0011]图2说明PCB的一部分(包括如参看图1所论述的介电基板)的示意截面图。
[0012]图3说明形成于图2中展示的PCB中的盲通孔的示意截面图。
[0013]图4示意性说明根据本专利技术的一个具体实例的激光加工设备。
[0014]图5示意性说明根据本专利技术的一个具体实例的在图4中展示的激光加工设备的背向反射感测系统。
[0015]图6为说明根据本专利技术的具体实例的随时间变化(亦即，在形成盲通孔期间)的由参看图4及图5论述的背向反射感测系统捕捉的例示性背向反射信号的信号强度的图表。
具体实施方式
[0016]本文中参看随附图式来描述实例具体实例。除非另外明确地陈述，否则在图式中，组件、特征、元件等的大小、位置等以及其间的任何距离未必按比例，而是出于清楚的目的而放大。在图式中，相同编本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光加工设备，其用于实施一制程以借由引导激光能量至具有第一材料的工件上使得该激光能量入射于该第一材料上而在该工件中形成贯孔，该第一材料形成于第二材料上，其中该激光能量具有一波长，该第一材料比该第二材料对该波长反射更多，该设备包含：背向反射感测系统，其可操作以捕捉对应于经引导至该工件并由该第一材料反射的激光能量的一部分的背向反射信号且基于被捕捉的该背向反射信号产生感测器信号；及控制器，其以通信方式耦接至该背向反射感测系统的输出端，其中该控制器可操作以基于该感测器信号控制形成该贯孔的该制程的剩余部分。2.如权利要求1所述的激光加工设备，其中经引导至该工件的该激光能量经呈现为至少一个激光脉冲，且其中该控制器可操作以至少部分借由控制该至少一个激光脉冲的脉冲能量来控制该制程。3.如权利要求1所述的激光加工设备，其中经引导至该工件的该激光能量经呈现为至少一个激光脉冲，且其中该控制器可操作以至少部分借由控制该至少一个激光脉冲的一脉冲宽度而控制该制程。4.如权利要求1所述的激光加工设备，其中经引导至该工件的该激光能量经呈现为至少一个激光脉冲，且其中该控制器可操作以至少部分借由控制待引导至该工件的激光脉冲的数目来控制该制程。5.如权利要求1所述的激光加工设备，其中该控制器可操作以至少部分借由控制该激光能量的平均功率来控制该制程。6.如权利要求1所述的激光加工设备，其中该控制器可操作以至少部分借由控制该激光能量的一峰值功率控制该制程。7.如权利要求1所述的激光加工设备，其中经引导至该工件的该激光能量经呈现为激光脉冲，且其中该控制器可操作以在该激光脉冲经引导至该工件时控制形成该贯孔的该制程。8.如权利要求1所述的激光加工设备，其进一步包含可操作以产生该激光能量的激光源。9.如权利要求1所述的激光加工设备，其进一步包含可操作以调变该激光能量的光束调变器。10.一种方法，其包含：实施一制程以借由引导激光脉冲至具有第一材料的工件上使得该激光脉冲入射于该第一材料上而在该工件中形成贯孔，该第一材料形成于第二材料上，其中该激光能量...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰恩，
申请(专利权)人：伊雷克托科学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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