本实用新型涉及抛光技术领域，特别涉及一种激光抛光设备。
背景技术：
电路板(printedcircuitboard，简称pcb)的铜箔的表面粗糙度在一定程度上制约高速信号传输技术的发展。高速电路板通常采用成本较高的超低表面粗糙度(highverylowprofile，简称hvlp)铜箔。hvlp铜箔为通过在电解液中添加特殊的添加剂制取。此种方式制备的铜箔的整个表面粗糙度为超低表面粗糙度，使得hvlp铜箔应用于高速电路板时，不仅成本提高，而且hvlp铜箔与相邻叠层之间的接合强度不高，导致电路板分层等可靠性问题。
技术实现要素：
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供一种能够提高加工灵活性的激光抛光设备。
为了实现上述目的，本实用新型实施方式采用如下技术方案：
第一方面，本实用新型实施方式提供一种激光抛光设备，用于抛光铜箔，激光抛光设备包括激光器及扫描振镜，激光器用于依据激光参数输出激光，扫描振镜用于接收激光并依据扫描参数使激光在铜箔的加工区域进行扫描从而实现激光抛光，激光参数包括激光波长、脉冲频率范围及激光功率，激光波长为绿光到紫外光波段，所述脉冲频率范围为500khz-1000khz，激光功率为2w-10w。
本实施方式中，激光抛光设备的扫描振镜对铜箔的加工区域进行激光抛光，使得加工区域内的材料表层重熔，从而改变加工区域的表面粗糙度。激光抛光设备对铜箔进行激光抛光时，激光波长为绿光到紫外光波段，脉冲频率范围为500khz-1000khz，激光功率为2w-10w，如此，能够获取达到高速电路板对高速信号传输的要求的表面粗糙度，例如，表面粗糙度为微米0.251微米。
由于激光抛光设备能够灵活地对铜箔所要求的加工区域进行选择性抛光，而无需对整体铜箔进行抛光，即扫描振镜可仅对铜箔表面的局部区域进行抛光，而其余区域(未抛光区域)则保持原始表面粗糙度，提高了加工灵活性，如此，铜箔应用于高速电路板的内层时，能够提高相铜箔与相邻叠层之间的接合强度，减少高速电路板分层的可能性，从而提高了高速电路板与铜箔的可靠性。此外，激光抛光设备可以对表面粗糙度较高的普通铜箔进行抛光，即电路板可采用成本较低的普通铜箔，亦降低了电路板的制作成本。
在一实施方式中，激光波长为535纳米，脉冲频率范围为800khz，激光功率为2.7w。激光抛光设备采用该等激光参数及扫描参数对铜箔的加工区域进行加工后，可获取低于hvlp铜箔的表面粗糙度的铜箔，例如，加工区域的表面粗糙度范围为0.140微米-0.185微米，能够进一步提高高速电路板的高速信号传输性能。
在一实施方式中，扫描振镜包括聚焦镜，聚焦镜用于对进入扫描振镜的激光进行聚集以于铜箔的加工区域形成光斑，以进一步提高激光抛光设备的抛光精度。
在一实施方式中，光斑直径为8微米。
在一实施方式中，激光抛光设备还包括气体保护装置，气体保护装置用于向铜箔输出惰性气体进行气体保护，防止铜箔的表面被氧化。
在一实施方式中，激光抛光设备还包括设于激光器与扫描振镜之间的扩束镜，扩束镜用于将激光器所输出的激光转换为平行激光并传输至扫描振镜。由于激光器产生的激光具一定发散角，通过扩束镜将激光器出射的发散激光转为平行激光，能够提高激光抛光的精度。
在一实施方式中，激光抛光设备还包括反射镜装置，反射镜装置位于激光器与扩束镜之间，扩束镜位于反射镜装置与扫描振镜之间，反射镜装置用于接收激光器所输出的激光并传输至扩束镜，反射镜装置用于根据实际应用灵活设置激光器与扫描振镜的相对位置，方便了激光抛光设备的组装及使用。
在一实施方式中，反射镜装置包括第一反射镜及第二反射镜，第一反射镜的反射面与第二反射镜的反射面相对且平行设置，第一反射镜的反射面用于接收激光器所输出的激光并反射至第二反射镜的反射面，第二反射镜的反射面用于接收第一反射镜的反射面反射过来的激光并反射至扩束镜。
在一实施方式中，控制系统用于控制激光器依据激光参数输出激光，以及控制扫描振镜依据扫描参数使激光在铜箔的加工区域进行扫描。
在一实施方式中，控制系统包括第一控制器与第二控制器，第一控制器与激光器电性连接，第二控制器与扫描振镜电性连接。
在一实施方式中，承载装置包括驱动机构及由驱动机构驱动的承载台，承载台用于承载待抛光的铜箔，以提高抛光效率。
在一实施方式中，承载台包括底座、连接部及承载部，连接部固定连接于底座与承载部之间，驱动机构与底座固定连接。
在一实施方式中，扫描振镜包括光学扫描头及电子驱动放大器，电子驱动放大器用于驱动光学扫描头运动。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式提供的激光抛光设备的示意图。
图2为本实用新型一实施方式提供的铜箔的平面示意图。
图3为本实用新型一实施方式提供的扫描振镜的扫描路径示意图。
图4a为待抛光的铜箔的表面形貌图。
图4b为经激光抛光后铜箔的加工区域的表面形貌图。
图4c为hvlp铜箔的表面形貌图。
图5为本实用新型一实施方式提供的电路板的制作工艺部分流程示意图。
图6为基材铜箔的制作工艺流程示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本实用新型提供的激光抛光设备的示意图。一种激光抛光设备10用于抛光铜箔30，使铜箔30能够进行高速信号传输。本实施方式中，高速信号传输为高速信号传输速率不小于6gbps的信号传输。可以理解，高速信号传输不限定为高速信号传输速率不小于6gbps的信号传输，其也可以为其它数值。
激光抛光设备10包括承载装置11、激光器12、光路系统13、扫描振镜15、气体保护装置16及控制系统17。
承载装置11用于承载待抛光的铜箔30。本实施方式中，承载装置11包括承载台113及用于驱动承载台113运动的驱动机构115，以方便上料及下料从而提高抛光效率。驱动机构115用于驱动承载台113沿第一方向(例如x方向)、第二方向(例如y方向)及第三方向(例如z方向)运动，第一方向、第二方向及第三方向相互垂直。承载台113包括底座1131、连接部1133及承载部1135，连接部1133固定连接于底座1131与承载部1135之间，驱动机构115与底座1131固定连接。承载部1135用于承载铜箔30。本实施方式中，底座1131与承载部1135设置于连接部1133的同一侧。
可以理解，对驱动机构115驱动承载台113的运动不作限定，例如，在一些实施方式中，驱动机构115可以驱动承载台113仅沿第一方向、第二方向及第三方向中的一个方向运动；在一些实施方式中，驱动机构115还可以驱动承载台113绕轴转动；在一些实施方式中，驱动机构115可以驱动承载台113作多轴运动。可以理解，承载装置11也可以为位置不可调的机构，其仅需能够承载铜箔30即可。
激光器12用于依据激光参数输出激光，以对铜箔30进行激光抛光。激光参数包括激光波长、脉冲频率范围及激光功率。
光路系统13设于激光器12与扫描振镜15之间。光路系统13用于接收激光器12所输出的激光并传输至扫描振镜15，通过光路系统13能够灵活设置激光器12与扫描振镜15的相对位置，方便了激光抛光设备10的组装及使用。
光路系统13包括反射装置131及扩束镜133。反射镜装置131位于激光器12与扩束镜133之间，扩束镜133位于反射镜装置131与扫描振镜15之间，反射镜装置131用于接收激光器12所输出的激光并传输至扩束镜133，扩束镜133用于接收反射镜装置131传输过来的激光并转换为平行激光传输至扫描振镜15。由于激光器12产生的激光具一定发散角，通过扩束镜133修饰成平行激光，能够提高激光抛光的精度。本实施方式中，反射镜装置131包括第一反射镜1311及第二反射镜1313，第一反射镜1311的反射面与第二反射镜1313的反射面相对且平行设置，第一反射镜1311的反射面用于接收激光器12所输出的激光并反射至第二反射镜1313的反射面，第二反射镜1313的反射面用于接收第一反射镜1311的反射面反射过来的激光并反射至扩束镜133。可以理解，反射装置131的反射镜数量不作限定，可以依据实际需要设置。
扫描振镜15用于接收从扩束镜133出射的激光，并依据扫描参数使激光在铜箔30上进行扫描实现激光抛光。扫描参数包括扫描振镜15的扫描路径、扫描速度、填充距离。本实施方式中，扫描振镜15具聚焦镜151，用于将进入扫描振镜15的激光聚集以于铜箔30形成光斑。扫描振镜15还包括光学扫描头(图未示)及电子驱动放大器(图未示)。电子驱动放大器用于驱动光学扫描头运动,以控制激光的偏转。光学扫描头能够沿第一方向及第二方向运行，即电子驱动放大器能够驱动光学扫描头于第一方向及/或第二方向控制激光束的偏转。可以理解，扫描振镜还可以包括其他结构，例如光学反射镜片，光学反射镜片用于将进入扫描振镜15的激光传输至聚焦镜151。
气体保护装置16的气体输出端161朝向承载装置11的承载台113设置，用于向承载装置11承载的待抛光铜箔30输出惰性气体进行气体保护，防止铜箔30氧化。可以理解，在一些实施方式中，可以省略气体保护装置16。
控制系统17包括第一控制器171及第二控制器173。第一控制器171与激光器12电性连接，用于控制激光器12依据激光参数输出激光。第二控制器173与驱动机构115电性连接，用于控制驱动机构115依据运动参数驱动承载台113进行运动。第二控制器173与电子驱动放大器电性连接，用于控制电子驱动放大器依据扫描参数驱动光学扫描头对待抛光的铜箔30进行激光抛光。运动参数包括承载台113的运动路径、运动速度。可以理解，对控制系统17的控制器的数量不作限定，例如，用一个控制器控制激光器12、驱动机构115及扫描振镜15。
请参阅图2，图2为本实用新型一实施方式提供的铜箔的平面示意图。铜箔30包括加工区域31。本实施方式中，加工区域31为铜箔30的局部区域。加工区域31可以根据实际的线路设计进行设置。图2中仅示例性地示出一个加工区域31，可以理解，加工区域31的数量也可以为2个或2个以上。
需对待抛光的铜箔30进行激光抛光时。将待抛光的铜箔30定位至承载台113的承载部1135上。第二控制器173控制驱动机构115驱动承载台113到达预设加工位置。第一控制器171控制激光器12输出激光。经第一反射镜1311、第二反射镜1313反射后的激光进入扩束镜133。扩束镜133将第二反射镜1313反射过来的激光转化为平行激光并传输至扫描振镜15。第二控制器173控制扫描振镜15运动，使激光对铜箔30的加工区域31进行扫描。由于激光产生的热量，导致加工区域31材料表层重熔，熔融材料通过流动将会重新分配，从而改变加工区域31的表面粗糙度，由此获得对加工区域31的粗糙表面的抛光效果。表面粗糙度指表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。表面粗糙度越小，则表面越光滑，其信号传输速率越大。
此外，还可通过比表面积表征物体的表面粗糙度，所述比表面积为表面面积与展开表面面积之间的比值。所述表面面积为表面所占面积，所述展开表面面积为将表面完全展开(即将波峰、波谷展开)所占面积。比表面积越接近1，则表面的表面粗糙度越低。
请参阅图3，图3为本实用新型一实施方式提供的扫描振镜的扫描路径示意图。其中，粗线501代表扫描振镜15于加工区域31沿第一方向进行扫描，细线502代表扫描振镜15于加工区域31沿第二方向进行扫描，扫描振镜15沿第一方向、第二方向交叉进行扫描，填充距离(图3所示的相邻的两个粗线的间距，及相邻的两个细线的间距)为2微米，从而对铜箔30的加工区域31进行充分加工。
待抛光铜箔30采用普通铜箔，普通铜箔的表面粗糙度大于hvlp铜箔。本实施方式中，待抛光铜箔30的表面粗糙度范围为0.500微米-0.700微米，比表面积范围为1.299-1.364，如图4a所示，图4a为一待抛光铜箔的表面形貌图。
请参阅图4b,图4b为一经激光抛光后铜箔的加工区域的表面形貌图。经抛光加工(即激光抛光处理)后的铜箔30的表面粗糙度范围为0.140微米-0.251微米，以及比表面积范围为1.010-1.055，其中，激光波长为绿光到紫外波段，脉冲频率范围为500khz-1000khz，激光功率为2w-10w。
hvlp铜箔表面粗糙度范围为0.200微米-0.270微米，比表面积范围为1.030-1.055，请参阅图4c所示，图4c为一hvlp铜箔的表面形貌图。当铜箔的表面粗糙度在hvlp的表面粗糙度范围内或低于hvlp的表面粗糙度范围时，即可满足高速信号传输的要求。
请结合参阅表1，对表面粗糙度范围为0.564微米-0.662微米的几组待抛光铜箔30(即未激光抛光处理的铜箔)进行抛光。其中，激光器12为绿光皮秒激光器，激光器12依据激光参数输出激光对铜箔30的加工区域31进行抛光时，激光波长为535纳米，脉冲频率范围为800khz，激光功率为2.7w，扫描振镜15于铜箔30上聚集的光斑直径为8微米，如此，经抛光加工后的铜箔30的加工区域31的表面粗糙度范围为0.140微米-0.185微米，比表面积范围为1.015981-1.032444，例如，激光器12输出的激光对表面粗糙度为0.584微米的未激光抛光处理的铜箔30的加工区域31进行激光抛光后，获取到的加工区域31的表面粗糙度为0.182微米，比表面积为1.015981，远低于hvlp铜箔的表面粗糙度。
经抛光加工后的铜箔30的表面粗糙度低于或位于hvlp铜箔的表面粗糙度范围，达到高速信号传输要求。如此，铜箔30可实现高速信号的传输。
可以理解，不限定待抛光铜箔30的表面粗糙度范围及比表面积范围，例如，铜箔30也可以采用hvlp铜箔，或者，铜箔30的表面粗糙度大于0.700微米(或比表面积大于1.364)，激光抛光设备10对铜箔30可进行激光抛光即可。
表1待抛光的铜箔、抛光加工后的铜箔及hvlp铜箔比对表
高速电路板的单通道信号传输速率不小于6gbps。激光抛光后的铜箔30可应用于高速电路板的内层。可将激光抛光铜箔融入高速电路板的内层制作工艺流程中。以下对高速电路板的内层的制作方法的流程作简单介绍。
请参阅图5，图5为本实用新型一实施方式提供的高速电路板的内层的制作方法的部分流程示意图。对第一预制内层105依次进行开料、贴膜、内层曝光、显影/蚀刻/退膜、棕化处理后得到第二预制内层107。第一预制内层105包括绝缘层70及与绝缘层70层叠设置的基材铜箔35，基材铜箔35为通过传统电解工艺获取的普通铜箔。本实施方式中，基材铜箔35的表面粗糙度范围为0.500微米-0.700微米。第二预制内层107包括绝缘层70及与绝缘层70层叠设置的铜箔30。激光抛光设备10对第二预制内层107上的铜箔30进行抛光得到内层。之后，将多个内层与其他叠层(例如芯层、绝缘层)压合而形成高速电路板。
由于激光抛光设备10仅对铜箔30的加工区域31进行抛光，对其余区域未进行抛光而保持原始的表面粗糙度，使得铜箔30的未抛光区域与相邻的叠层的接合力较大，实现高速电路板能够高速信号传输的同时，减少高速电路板分层的可能性，从而提高了高速电路板的可靠性。
请参阅图6，图6为本实用新型一实施方式提供的基材铜箔的制作工艺流程示意图。以下对基材铜箔35的获取作简单的介绍。于溶解槽302内溶解铜线301获取铜液。于生箔机303内进行电解等处理获取铜箔毛箔(图6所示的生箔制造流程)。通过处理机304对铜箔毛箔进行铜箔处理(图6所示的铜箔处理流程，包括粗化、抗热、抗氧化等)获取初始铜箔。通过分条设备及裁剪设备对初始铜箔进行分条及裁片(图6所示的分条及裁片流程)处理后获取基材铜箔35并进行包装(如图6所示的包装流程)。基材铜箔35用于制作高速电路板的内层时，将基材铜箔35贴合于绝缘层70上形成第一预制内层105(如图5所示)。
本实用新型提供的激光抛光设备10，扫描振镜15对铜箔30的加工区域31进行激光抛光，使得加工区域31内的材料表层重熔，从而改变加工区域31的表面粗糙度。激光抛光设备10对铜箔30进行激光抛光时，激光波长为绿光到紫外光波段，所述脉冲频率范围为500khz-1000khz，激光功率为2w-10w，如此，能够获取到表面粗糙度范围为0.219微米-0.251微米的铜箔，达到高速电路板对高速信号传输的要求。另外，扫描振镜15可仅对铜箔30的表面的局部区域进行选择性抛光，而未抛光区域则保持原始表面粗糙度，如此，使得经抛光加工后的铜箔30应用于高速电路板时，能够提高铜箔30与相邻的叠层之间的接合强度，减少高速电路板分层的可能性，从而提高了铜箔30与高速电路板的可靠性。由于高速电路板可采用成本较低的普通铜箔，亦降低了电路板的制作成本。
可以理解，在一些实施方式中，可以省略承载装置11、光路系统13、扫描振镜15、气体保护装置16及控制系统17，满足激光器12出射的激光传输至扫描振镜15，实现扫描振镜15对待抛光的铜箔30进行激光抛光。一种激光抛光设备10，用于抛光铜箔30，激光抛光设备10包括激光器12及扫描振镜15，激光器12用于依据激光参数输出激光，扫描振镜用于接收激光并依据扫描参数使激光在铜箔30的加工区域31进行扫描从而实现激光抛光，激光参数包括激光波长、脉冲频率范围及激光功率，激光波长为绿光到紫外光波段，脉冲频率范围为500khz-1000khz，激光功率为2w-10w。
可以理解，在一些实施方式中，激光抛光设备10还包括控制系统17，控制系统17与激光器12及扫描振镜15分别电性连接，控制系统17用于控制激光器12依据激光参数输出激光，以及控制扫描振镜15依据扫描参数使激光在铜箔30的加工区域31进行扫描。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种激光抛光设备，用于抛光铜箔，其特征在于，所述激光抛光设备包括激光器及扫描振镜，所述激光器用于依据激光参数向所述扫描振镜输出激光，所述扫描振镜用于接收所述激光使所述激光在所述铜箔的加工区域进行扫描从而实现激光抛光，所述激光参数包括激光波长、脉冲频率范围及激光功率，所述激光波长为绿光到紫外光波段，所述脉冲频率范围为500khz-1000khz，所述激光功率为2w-10w。
2.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光波长为535纳米，所述脉冲频率范围为800khz，所述激光功率为2.7w。
3.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述扫描振镜包括聚焦镜，所述聚焦镜用于对进入所述扫描振镜的激光进行聚集以于所述铜箔的加工区域形成光斑。
4.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光抛光设备还包括设于所述激光器与所述扫描振镜之间的扩束镜，所述扩束镜用于将所述激光器所输出的激光转换为平行激光并传输至所述扫描振镜。
5.根据权利要求4所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光抛光设备还包括反射镜装置，所述反射镜装置位于所述激光器与所述扩束镜之间，所述扩束镜位于所述反射镜装置与所述扫描振镜之间，所述反射镜装置用于接收所述激光器所输出的激光并传输至所述扩束镜。
6.根据权利要求5所述的激光抛光设备，其特征在于，所述反射镜装置包括第一反射镜及第二反射镜，所述第一反射镜的反射面与所述第二反射镜的反射面相对且平行设置，所述第一反射镜的反射面用于接收所述激光器所输出的激光并反射至所述第二反射镜的反射面，所述第二反射镜的反射面用于接收所述第一反射镜的反射面反射过来的激光并反射至所述扩束镜。
7.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光抛光设备还包括气体保护装置，所述气体保护装置用于向所述铜箔输出惰性气体。
8.根据权利要求1所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光抛光设备还包括控制系统，所述控制系统与所述激光器及所述扫描振镜分别电性连接，所述控制系统用于控制所述激光器依据所述激光参数输出激光，以及控制所述扫描振镜依据扫描参数使所述激光在所述铜箔的加工区域进行扫描。
9.根据权利要求8所述的激光抛光设备，其特征在于，所述控制系统包括第一控制器与第二控制器，所述第一控制器与所述激光器电性连接，所述第二控制器与所述扫描振镜电性连接。
10.根据权利要求8所述的激光抛光设备，其特征在于，所述激光抛光设备还包括承载装置，所述承载装置包括驱动机构及由所述驱动机构驱动的承载台，所述驱动机构与所述控制系统电性连接，所述承载台用于承载待抛光的铜箔。
技术总结