發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 08:50

【摘要】：飛秒激光具有超短的脈寬,能夠在極短的時(shí)間尺度內(nèi)與材料作用,而不產(chǎn)生燒蝕,屬于“冷加工”,有著熱影響區(qū)域小,精度高等優(yōu)點(diǎn)。飛秒激光在金屬材料上打孔所需的單脈沖能量常為微焦級,而飛秒激光器輸出單脈沖能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于所需的能量,若是用傳統(tǒng)單光束加工方式,激光器輸出能量大部分被浪費(fèi),加工效率低。因此,研究飛秒激光并行加工具有重要的研究價(jià)值和意義。本文利用液晶空間光調(diào)制器(Spatial Light Modulator,SLM),結(jié)合GSW算法,產(chǎn)生多光束對FPC進(jìn)行打孔實(shí)驗(yàn),極大地提高了激光器的能量利用率和加工效率,本文的主要研究內(nèi)容如下:論文的第二章,介紹了FPC的結(jié)構(gòu)特性以及激光對材料的作用機(jī)理,激光對金屬材料的作用機(jī)理。討論了現(xiàn)階段沖擊打孔法和輪廓迂回法兩種激光打孔方式,另外介紹了影響激光脈沖鉆孔的主要影響參數(shù)。論文的第三章,設(shè)計(jì)光路和搭建了飛秒激光單光束打孔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),主要分析脈沖數(shù),單脈沖能量對打孔的影響,為后面多光束打孔提供參考。在論文的第四章,介紹了所設(shè)計(jì)的飛秒并行加工系統(tǒng),包括所設(shè)計(jì)的光路圖,詳細(xì)介紹了空間光調(diào)制器的相位調(diào)制原理與4F系統(tǒng),對GSW算法的原理以及特性做出了詳細(xì)介紹。并且設(shè)計(jì)了多光束并行加工的同步控制系統(tǒng),對此系統(tǒng)做了詳細(xì)介紹。在論文的第五章,運(yùn)用GSW算法計(jì)算了10×10陣列和字符“H”“B”“U”“T”微孔群的多光束全息圖,并將這些全息圖加載到SLM中利用CCD相機(jī)觀察多光束效果,并在柔性電路板上進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方法產(chǎn)生多光束數(shù)量可達(dá)100束,字符并行加工中光束均勻性超過0.75,加工微孔孔徑尺寸偏差為1.34um,多光束均勻性超過0.87。因此,本文研究的微孔加工技術(shù)是一種高效的并行加工方式。最后,用設(shè)計(jì)的同步控制系統(tǒng),在FPC上打出了”HBUT”以及”LASER”字樣。最后,是對論文的總結(jié)以及展望,并對接下來的研究提供了幾點(diǎn)展望與建議。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG665
【圖文】：

湖北省科技支撐計(jì)劃：（項(xiàng)目編號：2015BAA066）高速激光打孔裝備。.2 課題研究目的及意義柔性印制電路板(Flexible Printed Circuit)又稱撓性/軟性電路板)簡稱 FPC 一種酰亞胺(PI,polyimide)為基材,在基材表面覆蓋一層銅，是一種彎曲性能良好的板[1]。此種電路板突破了傳統(tǒng)互連技術(shù)概念,可任意三維互連�？梢噪S意彎折小，重量輕，可以實(shí)現(xiàn)電氣互連，極大地減小了電子元器件中電路所占的體積達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化，從而大大縮小電子產(chǎn)品的體積，它的出力地推進(jìn)了從航空、航天及軍事領(lǐng)域到消費(fèi)電子、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域的輕薄化化和智能化進(jìn)程，在電子及通訊行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用[2]。然而，隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，市場上對小型化手持式電子設(shè)備需求的持續(xù)增長器件封裝、電路板的集成度越來越稠密、多層，F(xiàn)PC 在向精密化的方向發(fā)展 微孔往小型化的方向發(fā)展，尺寸要達(dá)到微米級，用傳統(tǒng)方式很難達(dá)到，故 FP加工工藝研究已成為必要[3]。

現(xiàn)高效精密的并行加工。晶空間光調(diào)制器的并行加工方法，通過 Labview的全息圖，將計(jì)算得到的全息圖加載到 SLM 中，，用多光束在柔性電路板上并行打孔。此方法可，具有重要的意義。板加工現(xiàn)狀業(yè)的小型化、精密化的發(fā)展，F(xiàn)PC 中線寬，孔間距增高，加工微孔的技術(shù)受到的重視與發(fā)展日益增方式有：等離子成孔、光致成孔、機(jī)械鉆孔與激成孔是一種用產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬攝氏度的等離子電弧孔的過程中，主要是以極高溫度的電弧對加工材化，隨后通過電弧旁不斷送出的高壓氣體帶走，需加工的形狀。等離子成孔加工的工件如圖 1.2

圖 1.3 光制成孔制備的微孔掃描電鏡圖現(xiàn)有 PCB 制造設(shè)備的加工工藝，對 FPC 進(jìn)，對設(shè)備，環(huán)境（溫度、濕度、空氣潔凈度PC 的生產(chǎn)。 FPC 上的運(yùn)用類似于傳統(tǒng)鉆孔方式，用微度，且孔深易控制[6]。但是受限于鉆孔刀具小；在加工過程中，刀具容易與 FPC 粘結(jié)，刀具特殊，需要定期更換，成本昂貴。同時(shí)，不能滿足 FPC 加工產(chǎn)業(yè)化的需求。一種非接觸式的加工方式，用激光對材料進(jìn)孔有著精度高，加工速度快等特點(diǎn)[7]，適用于光參數(shù)，可以很好地控制所加工微孔的深度何要求，且在加工過程中幾乎沒有污染，是的發(fā)展，飛秒激光技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野中

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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9 賈威;周彬;李s

本文編號：2775306