CN101863049A - 一种裁切半固化片的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种裁切半固化片的方法及装置，在裁切分条过程中始终保持将轮刀的刀刃刺穿与轮刀的刀刃相接触的半固化基片的上层环氧树脂和玻璃布基，仅刺入而不刺穿与托辊或托轮相接触的半固化剂的下层环氧树脂，使轮刀的刀刃在裁切分条过程中不与托辊或托轮相接触。装置包括多套安装在同一个滑轨上轮刀组，轮刀组包括轮刀、汽缸、连接杆、微调机构、封闭轴承、基座、刀架；通过微调机构调整轮刀与托辊或托轮之间的间隙。本发明裁切的切口宽度小，裁切尺寸精度高，边缘无散开，不会导致切口边缘质量变差。也可以减少甚至消除在裁切过程中产生的破碎半固化树脂和树脂玻璃纤维粉尘，提高工作环境卫生，保证操作人员的身体健康和分切车间的清洁生产。

Description

一种裁切半固化片的方法及装置
技术领域
本发明属于印刷电路板制造技术，具体涉及到一种裁切半固化片(树脂玻璃纤维布制作印刷电路基板的基片材料)的方法及装置。
背景技术
常见的刚性印刷电路板(PCB)和覆铜箔板(CCL)基本上是环氧树脂玻璃布基双面印制线路板，所用的基材是由玻璃布基1(常用于双面及多层)，预浸具有半固化剂的环氧树脂或其它树脂，通过碾压后使半固化剂的环氧树脂固化在玻璃布基两面2、12，形成较薄(厚度为0.02-0.5mm)的半固化树脂玻璃纤维布(半固化片P.P)基片3，如图1所示。然后，经过PP分条裁切机分条裁片成所需要的尺寸大小。其裁切工艺过程如图2所示，半固化树脂玻璃纤维布基片3通过PP分条裁切机10的摆杆4，由压制轮组9送入轮刀组5和托辊6裁切分条成所需宽度尺寸7，送入PP分条裁切机10的上、下直刀11、12进行直线横向切片成所需长度尺寸8。由于半固化树脂玻璃纤维布基片具有在温度升到一定范围，树脂可重新熔化且具有粘性的特点，因此，可将裁切后的基片叠加在一起，加温到一定范围，通过碾压固化形成所需要厚度的环氧树脂基板。该基板的表层一面或两面粘上覆铜簿，再层压固化形成覆铜簿板材，称为刚性板。最后，再通过曝光、腐蚀等工艺，制成刚性印制线路板。
目前PP分条裁切机的轮刀裁切分条一般是采用如图3所示的纵向截面图机械装置，它由汽缸14、连接杆13和轮刀5组成。其裁切的方法是当要裁切分条时，汽缸14通过连接杆13推动轮刀组5向托辊6方向运动，使轮刀组5的刀刃15刺穿半固化基片3并紧压在表面硬化强度较高的托辊6的表面上为止。在裁切分条过程中，轮到刀刃15始终紧压在表面硬化强度较高的托辊6的表面上，半固化片3在压制轮组9和托辊6的转动下，通过轮刀组5的刀刃15，将半固化片裁切分条成所需宽度尺寸7。这种轮刀裁切分条的机械装置和裁切方法具有如下问题：
(1)在裁切分条过程中，轮刀组5的刀刃15在汽缸14的推力下与表面硬化强度较高的托辊6撞击接触将会导致卷边，从而导致轮刀组5的刀口钝化；
(2)卷边的刀口15由于刀口钝化变宽会使裁切分条后的半固化片的宽度增加，边缘散开导致切口边缘质量变差，直接影响后序加工质量，必须对后续产品品质进行及处理，导致生产效率降低；
(3)如果切口边缘散开的面积较大，绒毛状物增多，会使裁剪的基板尺寸精度变差而报废，无法回收再利用，导致纯机械裁剪薄基板工艺成本增加；
(4)产生的破碎半固化树脂和树脂玻璃纤维粉尘，会直接污染工作环境卫生，影响操作人员的身体健康和分切车间的清洁生产。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种裁切半固化片的方法，采用该方法对半固化基片进行裁切分条，不会使轮刀的刀刃在裁切分条过程中卷边钝化；本发明还提供了实现该方法的装置。
本发明提供的一种裁切半固化片的方法，其特征在于，在裁切分条过程中始终保持将轮刀的刀刃刺穿与轮刀的刀刃相接触的半固化基片的上层环氧树脂和玻璃布基，仅刺入而不刺穿与托辊或托轮相接触的半固化剂的下层环氧树脂，使轮刀的刀刃在裁切分条过程中不与托辊或托轮相接触，在环氧树脂被划槽后，环氧树脂将自动分开，使半固化片裁切分条。
实现上述方法的装置，包括多套结构相同的轮刀组，各轮刀组均安装在同一个滑轨上，其特征在于，轮刀组包括轮刀、汽缸、连接杆、微调机构、封闭轴承、基座、滑轨和刀架；
汽缸通过汽缸架安装在基座的上部，刀架安装在滑轨上，滑轨固定在基座的下部，汽缸和刀架通过微调机构连接；轮刀通过连接杆和封闭轴承与刀架连接；使用时，托辊或托轮位于轮刀的下方，通过微调机构调整托辊或托轮与轮刀之间的间隙。
本发明可以对半固化基片裁切的切口宽度小，裁切尺寸精度高，边缘无散开，不会导致切口边缘质量变差。也可以减少甚至消除在裁切过程中产生的破碎半固化树脂和树脂玻璃纤维粉尘，提高工作环境卫生，保证操作人员的身体健康和分切车间的清洁生产。
附图说明
图1为半固化片的分层结构示意图；
图2为常规PP分条裁切机分条裁片半固化树脂玻璃纤维布基片一种具体实施方式的结构示意图；
图3为常规PP分条裁切机的轮刀裁切分条的结构示意图；
图4为本法明的轮刀分条裁切的方法示意图；
图5为实施本发明方法的一种装置具体实施例的结构示意图；
图6为实施本发明方法的第二种装置具体实施例的结构示意图；
图7为实施本发明方法的第三种装置具体实施例的结构示意图；
图8为实施本发明方法的第四种装置具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明的轮刀的刀刃在分条裁切分条过程中不卷边钝化的方法见图4所示的纵向截面图，在裁切分条过程中始终保持将轮刀5的刀刃15刺穿与轮刀5的刀刃15相接触的半固化基片3的上层环氧树脂2和玻璃布基1，仅刺入而不刺穿与托辊6相接触的半固化剂的下层环氧树脂12，使轮刀5的刀刃15在裁切分条过程中不与托辊相接触，从而保证了轮刀5的刀刃15不会卷边钝化，保持锋利，同时利用半固化剂的环氧树脂较脆特性，在半固化剂的环氧树脂2和玻璃布基1被裁切和半固化剂的环氧树脂12部分被划槽后，半固化剂的环氧树脂12将会自动分开，达到对半固化基片裁切的切口宽度小，裁切尺寸精度高，边缘无散开以及减少甚至消除在裁切过程中产生的破碎半固化树脂和树脂玻璃纤维粉尘，提高工作环境卫生，操作人员的身体健康和分切车间的清洁生产目的。
本发明提供了在半固化树脂玻璃纤维布基片的裁切分条过程中，消除轮刀的刀刃在裁切分条过程中卷边钝化的方法和相应的装置。
本发明装置包括多套轮刀组，轮刀组的套数与分条数目确定。各轮刀组的结构相同，各轮刀组均安装在同一个滑轨上。下面以一套轮刀组为例说明本发明装置的结构。
具体方法之一是采用如图5所示的装置，正视图(图5a)和侧视图面(图5b)，该发明装置包括轮刀5、汽缸14、连接杆13、微调机构21、封闭轴承22、基座30、滑轨31、刀架32和托辊6。汽缸14通过汽缸架33安装在基座30的上部，刀架32安装在滑轨31上，滑轨31固定在基座30的下部，汽缸14和刀架32通过微调机构21连接.
微调机构21用于调整轮刀5与托辊6之间的间隙，其实现的方式不局限于本实例所列举的结构。本实例中，微调机构21由二个螺纹丝杆26、调节螺母24和二个锁紧螺帽27组成。锁紧螺帽27套在螺纹丝杆26上，二个螺纹丝杆26分别与汽缸14和刀架32固定连接，调节螺母24与二个螺纹丝杆26螺纹连接。轮刀5通过连接杆13和封闭轴承22与刀架32连接。使用时，轮刀5位于托辊6上方，且通过调节微调机构21中的螺母24，可改变二个螺纹丝杆26之间的间隙来调整二者之间的间隙。
本发明装置也可以采用托轮25替换托辊6，其结构如图6所示。
汽缸14的作用是通过前(向托辊6或托轮25方向)后(离托辊6或托轮25方向)运动带动连接杆13、微调机构21、封闭轴承22和轮刀5沿滑轨31前后运动，使轮刀5达到快速进刀和退刀的目的。但由于汽缸14进刀的距离很难精确调节到刚好使轮刀的刀刃15刺穿半固化树脂玻璃纤维布基片3的上层环氧树脂2和玻璃布基1并仅刺入而不刺穿与托辊6或托轮25相接触的半固化剂的下层环氧树脂12的目的，所以采用微调机构21的前后微调节对轮刀5进行精确定位，达到使轮刀5的刀刃15刺穿半固化树脂玻璃纤维布基片3的环氧树脂2和玻璃布基1，仅刺入而不刺穿与托辊5相接触的半固化剂的环氧树脂12的目的。具体操作如下：
裁切过程开始前，首先将汽缸14向前运行到顶点，推动微调机构21、连接杆13、封闭轴承22和轮刀5沿滑轨31向前进刀，如果轮刀5的刀刃15尚未达到要求的位置(即刀刃15没有刺到半固化剂的环氧树脂12或已刺穿半固化剂的环氧树脂12与托辊5或托轮15接触)。此时，需调节微调机构21中的螺母24，使螺纹丝杆26带动轮刀5的刀刃15达到仅刺入而不刺穿与托辊6或托轮15相接触的半固化剂的环氧树脂12，轮刀5的刀刃15达到要求的位置后，旋转锁死螺帽27锁死微调机构21，确保在裁切分条过程中进刀位置不变。当上述调节过程完结后，即可开始裁切分条直到整卷半固化片3裁切分条完，汽缸14向后运行到顶点，带动微调机构21、连接杆13、封闭轴承22和轮刀5沿滑轨31向后退刀，装上下一卷半固化片3，汽缸14再重新向前运行到顶点，推动微调机构21、连接杆13、封闭轴承22和轮刀5沿滑轨31向前进刀，重复以上过程，从而达到消除轮刀5的刀刃15在裁切分条过程中卷边钝化的目的。封闭轴承22的作用是使轮刀5以旋转形式裁切半固化片3并防止裁切过程中的粉尘落入轴承内影响轮刀5旋转性能。当裁切不同厚度半固化片3时，只需调节微调机构21，保持轮刀5的刀刃15仅刺入而不刺穿与托辊6或托轮15相接触的半固化剂的环氧树脂12即可。
具体方法之二是采用如图7所示轮刀的侧视图装置，该装置是在图5所示的装置上，将连接杆13中间增加一个弹簧，使其变为弹性连接杆16，并在弹性连接杆16上安装辅助定位块23，以防止在裁切较薄的半固化片3时，轮刀5的刀刃15仅刺入而不刺穿相半固化剂的环氧树脂12与托辊6的距离较短(可达几微米左右)，裁切过程中因震动(震幅超过几微米)而引起轮刀5的刀刃15与托辊5的表面碰撞，导致轮刀5的刀刃15卷边钝化。
具体操作如下：
裁切过程开始前，首先将汽缸14向前运行到顶点，推动弹性连接杆16、微调机构21、封闭轴承22和轮刀5沿滑轨31向前进刀，但轮刀5的刀刃15还未达到要求的位置。然后，调节辅助定位块21，使其表面与半固化片3的环氧树脂2接触并锁死。最后，再调节微调机构21，使轮刀6的刀刃15达到仅刺入而不刺穿与托辊5相接触的半固化剂的环氧树脂12，轮刀5的刀刃15达到要求的位置后，锁死微调机构21，确保在裁切分条过程中进刀位置不变。由于轮刀5的刀刃15与辅助定位块23的相对距离固定不变，在裁切过程中托辊6产生的震动将通过辅助定位块23传到弹性连接杆16而消除，不会与刀5的刀刃15发生碰撞，从而消除裁切过程中因震动而引起轮刀5的刀刃15与托辊6的表面碰撞，导致轮刀5的刀刃15卷边钝化问题。
具体方法之三是采用如图8所示轮刀的侧视图装置，该装置是在托辊6与轮刀5的刀刃15相对应表面处开槽嵌入一个硬度强度较低(低于刀刃15的硬度)、但润滑性好的套环35(如聚四氟乙烯材料、硅胶等)，其表面与托辊6表面平齐。
该套环35的作用是在裁切较薄的半固化片3过程中，因震动而引起轮刀5的刀刃15刺穿相半固化剂的环氧树脂12时，只与槽嵌入托辊6的套环35相碰撞，由于套环35的硬度强度较低，轮刀5的刀刃15与其碰撞时，只会使套环35表面损伤而不会使轮刀5的刀刃15卷边钝化，从而达到防止轮刀5的刀刃15卷边钝化的目的。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种裁切半固化片的方法，其特征在于，在裁切分条过程中始终保持将轮刀的刀刃刺穿与轮刀的刀刃相接触的半固化基片的上层环氧树脂和玻璃布基，仅刺入而不刺穿与托辊或托轮相接触的半固化剂的下层环氧树脂，使轮刀的刀刃在裁切分条过程中不与托辊或托轮相接触，在环氧树脂被划槽后，环氧树脂将自动分开，使半固化片裁切分条。
2.一种实现权利要求1所述方法的装置，包括多套结构相同的轮刀组，各轮刀组均安装在同一个滑轨上，其特征在于，轮刀组包括轮刀(5)、汽缸(14)、连接杆(13)、微调机构(21)、封闭轴承(22)、基座(30)和刀架(32)；
汽缸(14)通过汽缸架(33)安装在基座(30)的上部，刀架(32)安装在滑轨(31)上，滑轨(31)固定在基座(30)的下部，汽缸(14)和刀架(32)通过微调机构(21)连接；轮刀(5)通过连接杆(13)和封闭轴承(22)与刀架(32)连接；使用时，托辊(6)或托轮(25)位于轮刀(5)的下方，通过微调机构(21)调整托辊(6)或托轮(25)与轮刀(5)之间的间隙。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，微调机构(21)由二个螺纹丝杆(26)、调节螺母(24)和二个锁紧螺帽(27)组成；锁紧螺帽(27)套在螺纹丝杆(26)上，二个螺纹丝杆(26)分别与汽缸(14)和刀架(32)固定连接，调节螺母(24)与二个螺纹丝杆(26)螺纹连接。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，连接杆(13)为弹性连接杆，并在弹性连接杆上安装辅助定位块。
5.根据权利要求2、3或4所述的装置，其特征在于，托辊(6)或托轮(25)上内嵌有套环(35)，套环(35)采用低于硬度刀刃(15)的硬度且润滑性好的材料制作。
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