CN101767283B - 胚片镭射裁切方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种胚片镭射裁切方法及装置，步骤1、用移动镭射光束对胚片一待裁切的位置处进行微熔处理，使胚片该待裁切位置处的材料性能改变以适应机械加工；步骤2、采用切刀对胚片进行机械横切，当胚片经微熔处理后的待裁切处移动到切刀位置时，对该裁切处的胚片材料进行切断；步骤3、在机械横切后，再次用移动镭射光束对胚片切断后形成的裁切面进行微熔处理。本发明用于预浸胚片的横向裁切，其通过在胚片机械横切加工前后，用可控的移动镭射光束对待裁切处及裁切后的裁切面处进行快速微熔处理，解决加工断面破裂、毛边、白边、变质等问题，胚片加工断面质量达到与未加工面质量完全一致的效果，大大提高了胚片品质的一致性，达到了电子材料高品质的要求。

Description

胚片镭射裁切方法及装置

技术领域

本发明涉及电子胚片加工技术及设备，尤其涉及一种胚片镭射微熔裁切方法及装置。

背景技术

电子胚片是电子工业必不可少的基础材料，包括以金属、非金属作为基材的各种含胶的薄型片状和卷状材料。为了满足下游用户的需求，一般都要根据客户要求进行机械加工。目前在普通的机械加工过程中，无微熔加工工艺，存在加工断面会产生破裂、毛边、白边、变质等缺陷，加工残留物如切屑将污染其他材料表面的质量。随着电子工业的高速发展，人们对电子材料的质量要求越来越高，加工断面的质量变化不被客户接受，普通的机械加工难于满足胚片的性能要求。

用镭射裁切加工是近年兴起的一种加工方法，其对部分材料的加工取得了显著的效果。但是对于电子胚片的加工，镭射裁切存在下列缺点：1.对含有玻璃布等耐高温的电子胚片，镭射裁切困难，稍厚的电子胚片不能切断；2.镭射裁切的速度不能满足在线20M/min的高速要求，生产效率低；3.镭射裁切的高温会产生碳化物微粒，这种黑色的微粒会导电，飞扬到胚片的表面会造成致命的品质缺陷。同时，由于电子胚片是一种半固化状态，在加工过程中，是不允许用水等液体对其进行清洗的，因此，镭射裁切加工过程中产生的碳化物无法避免，镭射裁切方法不适于电子胚片的加工。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种胚片镭射裁切方法，使用该方法加工胚片，胚片加工断面质量达到与未加工面质量完全一致的效果，大大提高了胚片品质的一致性，达到了电子材料高品质的要求；

本发明的另一目的在于，提供一种利用上述方法的胚片镭射裁切装置，通过设置前、后两镭射微熔装置，对胚片加工位置进行微熔处理，解决加工断面破裂、毛边、白边、变质等问题，其加工面质量达到与未加工面相同的高品质要求，同时满足高速稳定的生产要求。

为实现在上述目的，本发明提供一种胚片镭射裁切方法，包括：

步骤1、用移动镭射光束对胚片一待裁切的位置处进行微熔处理，使胚片该待裁切位置处的材料性能改变以适应机械加工；

步骤2、采用切刀对胚片进行机械横切，当胚片经微熔处理后的待裁切处移动到切刀位置时，对该裁切处的胚片材料进行切断；

步骤3、在机械横切后，再次用移动镭射光束对胚片切断后形成的裁切面进行微熔处理。

所述胚片置于传送带上进行移动，该胚片上包含数个待裁切处，当每一待裁切处移动至切刀位置时，该传送带停止传动。

所述步骤2中，当切刀下降对经微熔处理后的一待裁切处进行切断的同时，胚片的下一待裁切处正在经移动镭射光束进行微熔处理。

所述步骤3中，当胚片上一待裁切处的横切完成后，该胚片随传送带继续前进，当胚片经微熔处理后的下一待裁切处移动到切刀位置时，传送带再次停止传动，切刀对该下一待裁切处的胚片材料进行切断处理。

所述步骤3中，当切刀对一裁切处进行切断处理的同时，该胚片的上一裁切处的裁切面与胚片的下一裁切处均分别采用移动镭射光束进行微熔处理。

所述镭射光束微熔的半径为为1～5mm，加热的温度为50～160℃。

本发明还提供一种利用上述胚片镭射裁切方法的装置，该装置包括：传送带、设于该传送带上方的切刀、分别设于该切刀两侧上方的前镭射微熔装置与后镭射微熔装置，该前镭射微熔装置与后镭射微熔装置内均设有数个镭射组。

所述传送带包括前传送带及后传送带，切刀设于该两传送带中间位置的上方，前镭射微熔装置与后镭射微熔装置分别对应设于该前传送带及后传送带的上方。

所述前镭射微熔装置与后镭射微熔装置均安装于一机架上，该两镭射微熔装置分别对应设有一微调装置，该微调装置内设有伺服电机。

所述前镭射微熔装置与后镭射微熔装置内均设有1～6个镭射组，每一镭射组内均包括有一固定的镭射光源、及与该镭射光源对应的一反射镜，该反光镜在垂直于胚片移动的方向上移动；该数个镭射组发射的镭射光束在胚片上形成一条直线，该镭射光束微熔的半径为1～5mm，加热的温度为50～160℃。

本发明的有益效果：本发明所提供的胚片镭射裁切方法及装置，其在胚片机械横切加工前，用可控的移动镭射光束对待裁切位置处进行快速微熔处理，使材料细小范围内性能改变以适应机械加工；处于微熔的胚片移动到切刀位置时，切刀对材料进行切断；在机械裁切后，再次对裁切后的形成的裁切面进行微熔处理。由于切断面在剪切前后的微熔处理，解决加工断面破裂、毛边、白边、变质等问题，胚片加工断面质量达到与未加工面质量完全一致的效果，大大提高了胚片品质的一致性，达到了电子材料高品质的要求。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明胚片镭射裁切方法的流程示意图；

图2为本发明胚片镭射裁切装置的结构示意图；

图3为本发明胚片镭射裁切装置中镭射组的工作原理图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其装饰效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的胚片镭射裁切方法，该方法包括：

步骤1、用移动镭射光束对胚片一待裁切的位置处进行微熔处理，使胚片该待裁切位置处的材料性能改变以适应机械加工。在本发明中，该镭射微熔的位置正好是下一个将要裁切的位置和已经裁切的位置，而其他位置不进行微熔。该镭射光束微熔的半径为为1～5mm，加热的温度为50～160℃。

步骤2、采用切刀对胚片进行机械横切，当胚片经微熔处理后的待裁切处移动到切刀位置时，对该裁切处的胚片材料进行切断。所述胚片置于传送带上进行移动，该胚片上包含数个待裁切处，当每一待裁切处移动至切刀位置时，该传送带停止传动。在该步骤中，当切刀下降对经微熔处理后的一待裁切处进行切断的同时，胚片的下一待裁切处正在经移动镭射光束进行微熔处理，在其它不裁切的时间里，胚片移动，镭射微熔处于停止状态。

步骤3、在机械横切后，再次用移动镭射光束对胚片切断后形成的裁切面进行微熔处理。在该步骤中，当胚片上一待裁切处的横切完成后，该胚片随传送带继续前进，当胚片经微熔处理后的下一待裁切处移动到切刀位置时，传送带再次停止传动，切刀对该下一待裁切处的胚片材料进行切断处理。当切刀对一裁切处进行切断处理的同时，该胚片的上一裁切处的裁切面与胚片的下一裁切处均分别采用移动镭射光束进行微熔处理，即传送带每一次停止传动，胚片停止移动和切刀下降的时刻，正好是镭射微熔的时刻，该两微熔处理的镭射光束所照射的位置到切刀的距离正好等于裁切胚片的长度。

如图2、3所示，本发明所提供的胚片镭射裁切装置，其用于预浸胚片的横向裁切，包括：传送带、设于该传送带上方的切刀10、分别设于该切刀10两侧上方的前镭射微熔装置20与后镭射微熔装置30，该前镭射微熔装置20与后镭射微熔装置30内均设有数个镭射组40。

在本发明中，传送带包括前传送带2及后传送带4，其用于胚片50的向前移动，所述前镭射微熔装置20与后镭射微熔装置30分别对应设于该前传送带2及后传送带4的上方。该前传送带2及后传送带4的速度是精确一致的，且胚片50在未离开后传送带4之前，被切断的胚片50并不分离，仍然靠近在一起通过微熔处理。

切刀10设于该两传送带2、4中间位置的上方，其用于对胚片50经微熔处理后的待裁切处进行切断处理。

该前镭射微熔装置20与后镭射微熔装置30的工作原理完全一样，其均安装于一机架22、32上，该两镭射微熔装置20、30分别对应设有一微调装置24、34，该微调装置24、34内均设有伺服电机26。在本发明中，前镭射微熔装置20与后镭射微熔装置30内一般均设有1～6个镭射组同时工作以达到快速微熔的目的，在其他实施例中，该镭射组的数量还可根据实际需要而定。每一镭射组40内均包括有一固定的镭射光源、及与该镭射光源对应的一反射镜(未图示)，该镭射光源42不移动，反光镜在垂直于胚片50移动的方向上移动，该反射镜由伺服电机26驱动作快速的移动；该前微熔装置20或者后微熔装置30的数个镭射组40发射的镭射光束42、44在胚片50上形成一条直线，这条直线就是将要或者已经裁切的位置。该镭射光束42、44微熔的半径为1～5mm，加热的温度为50～160℃，其中，胚片50温度的调节是通过微调装置24、34调节镭射光源的强度来实现的。

本发明的胚片镭射裁切装置工作时，胚片50在前传送带2上与其同速前行，当胚片50首次通过切刀10时，前传送带2及胚片50停止，切刀10下降对胚片50进行裁切，与此同时，前镭射微熔装置20启动，对胚片50确定的待裁切处进行微熔处理。由于裁切的时间很短，约1秒左右，镭射微熔必须在这个时间段内完成，因此，前、后镭射微熔装置20、30上可各安装1～6个镭射组同时工作以达到快速微熔的目的。镭射组投放到胚片50的光束通过反射镜的移动现成一条完整的直线，该直线为下一次裁切的位置。镭射反射镜移动完成，微熔也即完成，镭射光源停止发射光束，反射镜返回原位等待下一次移动。

胚片50完成第一次裁切后，继续前行。当胚片50前行的距离等于要求的长度时，即待裁切处处于切刀10下方时，前传送带2及胚片50停止，切刀10下降对胚片50进行裁切，与此同时，前镭射微熔装置2启动，对胚片10确定的位置进行微熔处理。同时，后传送带4及胚片50停止，后镭射微熔装置30启动，对胚片50已经裁切处的裁切面进行微熔处理。

综上所述，本发明所提供的胚片镭射裁切方法及装置，其在胚片机械横切加工前，用可控的移动镭射光束对待裁切位置处进行快速微熔处理，使材料细小范围内性能改变以适应机械加工；处于微熔的胚片移动到切刀位置时，切刀对材料进行切断；在机械裁切后，再次对裁切后的形成的裁切面进行微熔处理。由于切断面在剪切前后的微熔处理，解决加工断面破裂、毛边、白边、变质等问题，胚片加工断面质量达到与未加工面质量完全一致的效果，大大提高了胚片品质的一致性，达到了电子材料高品质的要求。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种胚片镭射裁切方法，其特征在于，包括：

步骤1、用移动镭射光束对胚片一待裁切的位置处进行微熔处理，使胚片该待裁切位置处的材料性能改变以适应机械加工；所述镭射光束微熔的半径为1～5mm，加热的温度为50～160℃；

步骤2、采用切刀对胚片进行机械横切，当胚片经微熔处理后的待裁切处移动到切刀位置时，对该待裁切处的胚片材料进行切断；

步骤3、在机械横切后，再次用移动镭射光束对胚片切断后形成的裁切面进行微熔处理。

2.如权利要求1所述的胚片镭射裁切方法，其特征在于，所述胚片置于传送带上进行移动，该胚片上包含数个待裁切处，当每一待裁切处移动至切刀位置时，该传送带停止传动。

3.如权利要求2所述的胚片镭射裁切方法，其特征在于，所述步骤2中，当切刀下降对经微熔处理后的一待裁切处进行切断的同时，胚片的下一待裁切处正在经移动镭射光束进行微熔处理。

4.如权利要求3所述的胚片镭射裁切方法，其特征在于，所述步骤3中，当胚片上一待裁切处的横切完成后，该胚片随传送带继续前进，当胚片经微熔处理后的下一待裁切处移动到切刀位置时，传送带再次停止传动，切刀对该下一待裁切处的胚片材料进行切断处理。

5.如权利要求4所述的胚片镭射裁切方法，其特征在于，所述步骤3中，当切刀对一裁切处进行切断处理的同时，该胚片的上一裁切处的裁切面与胚片的下一裁切处均分别采用移动镭射光束进行微熔处理。

6.一种利用如权利要求1所述方法的胚片镭射裁切装置，其特征在于，包括：传送带、设于该传送带上方的切刀、分别设于该切刀两侧上方的前镭射微熔装置与后镭射微熔装置，该前镭射微熔装置与后镭射微熔装置内均设有数个镭射组。

7.如权利要求6所述的胚片镭射裁切装置，其特征在于，所述传送带包括前传送带及后传送带，切刀设于该两传送带中间位置的上方，前镭射微熔装置与后镭射微熔装置分别对应设于该前传送带及后传送带的上方。

8.如权利要求6所述的胚片镭射裁切装置，其特征在于，所述前镭射微熔装置与后镭射微熔装置均安装于一机架上，该两镭射微熔装置分别对应设有一微调装置，该微调装置内设有伺服电机。

9.如权利要求6所述的胚片镭射裁切装置，其特征在于，所述前镭射微熔装置与后镭射微熔装置内均设有1～6个镭射组，每一镭射组内均包括有一固定的镭射光源、及与该镭射光源对应的一反射镜，该反射镜在垂直于胚片移动的方向上移动；该数个镭射组发射的镭射光束在胚片上形成一条直线，该镭射光束微熔的半径为1～5mm，加热的温度为50～160℃。

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