CN102632126A - 基板切割设备及利用该基板切割设备切割基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基板切割设备及利用该基板切割设备切割基板的方法。该基板切割设备包括：台架，支撑基板；支撑件，能够上下运动，朝着台架压迫基板，并具有凹槽形成单元，所述凹槽形成单元以一定间隔形成多个凹槽，所述多个凹槽与基板待切割的位置对应；切割单元，形成在支撑件中从而能够上下运动，并利用通过凹槽形成单元形成的所述多个凹槽来切割基板。根据该基板切割设备，在将基板切割成单元基板之前，在待切割的部分形成V形凹槽。因此，可防止基板在切割过程中破裂。

Description

基板切割设备及利用该基板切割设备切割基板的方法
技术领域
本公开涉及一种基板切割设备及利用该基板切割设备切割基板的方法，更具体地说，涉及一种用于切割金属芯印刷电路板(MCPCB)的设备及一种利用该设备切割MCPCB的方法，通过该设备产生更少的碎片。
背景技术
一般来说，通过在金属基板的表面上形成散热树脂层并在散热树脂层上形成电路来形成金属芯印刷电路板(MCPCB)。散热树脂层提供电绝缘并将来自电子部件的热散发到金属基板，通过使用填充物(例如，氧化铝(Al2O3)和玻璃纤维)来增加散热树脂层的导热系数。虽然导热系数通常在0.1W/mK至0.4W/mK的范围内，但是散热树脂的导热系数在0.5W/mK至20W/mK的范围内。
然而，由于填充物而导致散热树脂层易碎，且在切割工艺过程中散热树脂层破裂，从而产生诸如灰尘或碎片的污染物。因此，在切割工艺过程中产生的污染物应当被丢弃。
普通的MCPCB切割装置包括：模具，MCPCB底板安装在模具上；脱模器，设置在模具上方并朝着模具压迫MCPCB底板；冲压机，安装在脱模器的一部分处从而能够上下运动，并将MCPCB底板切割成各个MCPCB。MCPCB底板在模具上匀速运动，冲压机在上下运动的同时将MCPCB底板切割成各个MCPCB。
在这种普通的MCPCB切割装置中，MCPCB底板的散热树脂层设置在MCPCB底板的面对冲压机的侧部。通过使用冲压机获得的各个MCPCB具有尖锐的切割表面。然而，在MCPCB底板的切割表面处，由于冲压机压迫MCPCB底板时的翘曲产生的张应力而损坏散热树脂层。
即，虽然各个MCPCB的切割表面的散热树脂层没有损坏，但是MCPCB底板的切割表面的散热树脂层损坏。
因此，在MCPCB底板中各个MCPCB之间制备宽度为大约2.5mm的废料部分作为MCPCB底板的损坏部分。由于该废料部分导致制造成本增加。
发明内容
提供一种基板切割设备及一种利用该基板切割设备切割基板的方法，该基板切割设备在MCPCB底板的待切割的位置形成多个凹槽并切割所述多个凹槽，由此在切割基板时不会产生废料，从而减少制造成本。
其他方面将在下面的描述中进行部分阐述，部分将通过描述而清楚，或者可通过本实施例的实践而了解。
根据本发明的一方面，一种基板切割设备包括：台架，支撑基板；支撑件，能够上下运动，朝着台架压迫基板，并具有凹槽形成单元，所述凹槽形成单元以一定间隔形成多个凹槽，所述多个凹槽与基板待切割的位置对应；切割单元，形成在支撑件中从而能够上下运动，并利用通过凹槽形成单元形成的所述多个凹槽来切割基板。
凹槽形成单元可包括从支撑件突出且以一定间隔彼此隔开的多个开槽件，其中，所述多个开槽件中的一个开槽件的高度大于所述多个开槽件中的其他开槽件的高度。
所述多个开槽件中的更靠近切割单元的开槽件的高度可以大于所述多个开槽件中的其他开槽件的高度。
基板可以是包括金属层和绝缘层的金属芯印刷电路板(MCPCB)底板。
形成在MCPCB底板上的凹槽的深度可以是绝缘层的厚度的两倍。
所述多个开槽件可具有V形(楔形)，所述V形(楔形)的角度可以在30度至70度的范围内。
基板可在台架上朝着切割单元滑动，其中，所述多个凹槽中的比其他凹槽更靠近切割单元的一个凹槽的深度大于所述多个凹槽中的其他凹槽的深度。
基板切割设备还可包括排出器，所述排出器对应于切割单元形成在台架中，且能够上下运动，以支撑并排出基板的被切割单元切割下来的部分。
根据本发明的另一方面，一种利用基板切割设备切割基板的方法，所述方法包括下述步骤：将基板安装在台架上；在基板的一个表面上以一定间隔形成多个凹槽，所述多个凹槽与基板待切割的位置对应；在基板待切割的位置切割由所述多个凹槽划分的基板。
形成所述多个凹槽的步骤可包括：利用支撑件朝着台架压迫基板的上表面，以在基板上形成所述多个凹槽；将支撑件与基板分离；使基板朝着切割单元运动与基板的待切割部分的宽度对应的长度；通过使支撑件向下运动来加深所述多个凹槽。
所述方法还可包括下述步骤：在基板的另一表面上形成具有预定深度且与形成在基板的所述一个表面上的所述多个凹槽对应的多个凹槽。
基板可以是包括金属层以及形成在金属层上的绝缘层的MCPCB底板。
形成在MCPCB底板上的凹槽的深度可以是绝缘层的厚度的两倍。
所述多个凹槽可具有V形，所述多个凹槽的角度可以在30度至70度的范围内。
可通过向下压迫所述多个凹槽来执行切割基板的步骤。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将会变得清楚且更加易于理解，在附图中：
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的基板切割设备的截面图；
图2至图6是用于描述利用图1的基板切割设备在基板的一个表面上形成多个凹槽并切割基板的方法的截面图；
图7是具有多个凹槽的基板的截面图，所述多个凹槽形成在基板的两个表面上且彼此对应；
图8是通过利用图1的基板切割设备而在其上形成凹槽的基板的截面的照片；
图9是图8的基板的切割表面的照片。
具体实施方式
现在，将详细描述实施例，其示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。在这方面，本实施例可具有不同的形式且不应该被解释为限于在此阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图来描述实施例，以解释本说明书的各方面。
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的基板切割设备100的截面图。
参照图1，基板切割设备100是一种用于将基板底板(例如，金属芯印刷电路板(MCPCB)底板)切割成多个单元基板的设备，且基板切割设备100包括台架110、支撑件120、切割单元130、排出器140以及凹槽形成单元150。
台架110被固定并支撑将被安装在台架110上的基板200(图2)。基板200(图2)在台架110上朝着切割单元130滑动。
支撑件120通过多个弹性单元121和122(例如，弹簧)设置在台架110上方从而能够向下运动，并通过升降单元(未示出)相对于台架110上下运动(如箭头C所示)。因此，支撑件120可根据操作过程压迫安装在台架110上的基板200(图2)或者与基板200分开。
切割单元130将基板200(图2)切割成单元基板。为此，切割单元130能够通过升降单元(未示出)相对于支撑件120上下运动(如箭头A所示)。由于切割单元130与支撑件120关联地运动，所以当支撑件120上下运动时，切割单元130上下运动。因此，切割单元130在支撑件120上下运动时随支撑件120一起运动，且切割单元130还相对于支撑件120上下运动。
排出器140设置在台架110中以上下运动(如箭头B所示)，且排出器140支撑并排出由切割单元130切割下来的单元基板。因此，排出器140被设置为与切割单元130对应，且排出器140的宽度等于或大于切割单元130(图1)的宽度。
凹槽形成单元150形成在支撑件120的下表面上，以朝着台架110突出预定的高度，从而在基板200(图2)中形成图7的V形凹槽221、222、224和225。凹槽形成单元150包括第一开槽件151和第二开槽件152。
第一开槽件151和第二开槽件152以间隔l彼此隔开并固定到支撑件120。第一开槽件151和第二开槽件152之间的间隔l与从基板200(图2)切割下来的单元基板的宽度或者切割单元130的宽度w对应。同时，第二开槽件152与切割单元130隔开预定的距离。第二开槽件152与切割单元130之间的距离可以与第一开槽件151和第二开槽件152之间的间隔l相同。通过在支撑件120中钻孔(未示出)，然后将第一开槽件151和第二开槽件152插入到所述孔中，由此可将第一开槽件151和第二开槽件152固定到支撑件120，或者通过在所述孔中形成螺纹，在第一开槽件151上形成螺纹，在第二开槽件152上形成螺纹，并将所述孔与第一开槽件151和第二开槽件152螺纹结合，由此可将第一开槽件151和第二开槽件152固定到支撑件120。
第二开槽件152从支撑件120突出的高度h2大于第一开槽件151从支撑件120突出的高度h1。因此，当基板200(图2)在台架110上滑动时，通过第一开槽件151形成并具有与高度h1相同的深度的V形凹槽被第二开槽件152加深到具有与高度h2相同的深度。即，通过第一开槽件151在基板200(图2)中形成的凹槽被第二开槽件152加深，使得凹槽的深度变成h2。
这样，通过利用具有不同高度的多个开槽件而使形成在基板中的V形凹槽逐渐加深，从而使一个开槽件的磨损被分散。因此，可提高开槽件的寿命，并可减少用于维护基板切割设备100的成本。因此，开槽件的数量不限于如图1所示的数量，且开槽件的数量可变。
作为MCPCB底板的基板200(图2)包括金属层210以及形成在金属层210上的绝缘层220。V形凹槽的深度可以是绝缘层220的厚度h3(图5)的两倍。因此，第二开槽件152的高度h2可以是绝缘层220的厚度h3(图5)的两倍。
第一开槽件151和第二开槽件152可以以在30度至70度的范围内的角度θ形成。作为实验的结果，如果开槽件以小于30度的角度形成，则开槽件在数百次切割之后变形且破裂。如果开槽件以大于90度的角度形成，则由于要切割的部分过大而导致单元基板的长度减小，且由于切割单元130所施加的高压而导致单元基板会发生变形。
图2至图6是用于描述利用图1的基板切割设备在基板200的一个表面上形成多个凹槽并切割基板200的方法的截面图。图7是具有多个凹槽的基板200的截面图，所述多个凹槽形成在基板200的两个表面上且彼此对应。虽然为了方便描述没有示出图1中示出的弹簧121和122，但是基板切割设备100具有图1中示出的结构。
首先，参照图2，将基板200安装在台架110上。基板200可以是MCPCB底板，该MCPCB底板包括金属层210以及形成在金属层210上的绝缘层220，并且具有预定的厚度。将基板200对齐，使得安装在支撑件120中的第二开槽件152面对基板200的一端。然后，通过使支撑件120向下运动来压迫基板200，以将第一开槽件151和第二开槽件152钻入到基板200的上表面中。在这方面，通过第二开槽件152在基板200中形成深度为h2(图1)的V形凹槽221(图3)，通过第一开槽件151在基板200中形成深度为h1(图1)的V形凹槽222(图3)。
参照图3，通过使支撑件120向上运动而使支撑件120与基板200分离。然后，基板200朝着切割单元130运动。在这方面，基板200运动的距离与第一开槽件151和第二开槽件152之间的间隔l相同。
参照图4，通过使支撑件120向下运动以使第一开槽件151和第二开槽件152与基板200接触来压迫基板200。在这方面，第二开槽件152与凹槽222(图5)接触，并使凹槽222(图5)具有深度h2(图1)，第一开槽件151在基板200上形成深度为h1(图1)的新的凹槽223(图5)。形成在基板200上且深度为h2的凹槽221和222将基板200分成单元基板200a(图6)，单元基板200a通过切割单元130被切下。
参照图5，通过使支撑件120向上运动而使支撑件120与基板200分离。然后，基板200朝着切割单元130运动。在这方面，基板200运动的距离与第一开槽件151和第二开槽件152之间的间隔(l)相同。于是，由凹槽221和222划分的单元基板200a设置在切割单元130下方。
参照图6，通过使支撑件120向下运动以使第一开槽件151和第二开槽件152与基板200接触来压迫基板200。在这方面，利用第一开槽件151和第二开槽件152形成凹槽的操作与参照图4所描述的操作相同。因此，在此将省略对利用第一开槽件151和第二开槽件152形成凹槽的操作的描述。
当切割单元130向下运动时，由凹槽221和222划分的单元基板200a脱落并因此从基板200被切割下来。被切下的单元基板200a在被排出器140支撑的同时随排出器140向下运动。
然后，虽然在此未示出，但是切割单元130和排出器140返回到各自的位置，被切下的单元基板200a被移开。然后，通过重复参照图2至图6描述的操作使单元基板200a与基板200连续地分离。
同时，参照图7，多个凹槽221、222、224和225可形成在基板200的上表面和下表面上，以彼此对应。换句话说，如图3和图5所示，凹槽221和222形成在基板200的上表面上，凹槽224和225对应于凹槽221和222形成在基板200的下表面上。首先，通过执行参照图2至图5描述的操作在基板200上形成凹槽221和222，并将基板200翻转过来。然后，通过重复参照图2至图5描述的操作在基板200上形成凹槽224和225。这样，通过在基板200的上表面和下表面上形成凹槽221、222、224和225，可更加有效地分离单元基板。
图8是通过利用图1的基板切割设备100而在其上形成凹槽的基板的截面的照片。图9是图8的基板的切割表面的照片。
参照图8和图9，如果通过利用根据本发明的实施例的基板切割设备100来形成V形凹槽，则绝缘层被压迫成V形凹槽，导致绝缘层略微膨胀，并且金属层略微翘曲。然而，翘曲不会变严重，且基板可被安全地加工。
按照根据本发明的基板切割设备及切割基板的方法，在将基板切割成单元基板之前，在待切割的部分形成V形凹槽。因此，可防止基板在切割过程中破裂。另外，由于基板的破裂被防止，所以不会产生废料。因此，可减少制造成本。如果基板是MCPCB底板，则可防止绝缘层破裂。
应该理解的是，在此描述的示例性实施例应该被认为仅仅是描述性的含义而非为了限制的目的。各个实施例内的特征或方面的描述通常应该被认为可从其他实施例中的其他相似的特征或方面获得。

Claims (15)

1.一种基板切割设备，包括：
台架，支撑基板；
支撑件，能够上下运动，朝着台架压迫基板，并具有凹槽形成单元，所述凹槽形成单元以一定间隔形成多个凹槽，所述多个凹槽与基板待切割的位置对应；
切割单元，形成在支撑件中从而能够上下运动，并利用通过凹槽形成单元形成的所述多个凹槽来切割基板。
2.根据权利要求1所述的基板切割设备，其中，凹槽形成单元包括从支撑件突出且以一定间隔彼此隔开的多个开槽件，其中，所述多个开槽件中的一个开槽件的高度大于所述多个开槽件中的其他开槽件的高度。
3.根据权利要求2所述的基板切割设备，其中，所述多个开槽件中的更靠近切割单元的开槽件的高度大于所述多个开槽件中的其他开槽件的高度。
4.根据权利要求3所述的基板切割设备，其中，基板是包括金属层和绝缘层的金属芯印刷电路板底板。
5.根据权利要求4所述的基板切割设备，其中，形成在金属芯印刷电路板底板上的凹槽的深度是绝缘层的厚度的两倍。
6.根据权利要求2所述的基板切割设备，其中，所述多个开槽件具有V形，所述V形的角度在30度至70度的范围内。
7.根据权利要求2所述的基板切割设备，其中，基板在台架上朝着切割单元滑动，其中，所述多个凹槽中的比其他凹槽更靠近切割单元的一个凹槽的深度大于所述多个凹槽中的其他凹槽的深度。
8.根据权利要求1所述的基板切割设备，还包括：
排出器，对应于切割单元形成在台架中，且能够上下运动，以支撑并排出基板的被切割单元切割下来的部分。
9.一种利用权利要求3的基板切割设备切割基板的方法，所述方法包括下述步骤：
将基板安装在台架上；
在基板的一个表面上以一定间隔形成多个凹槽，所述多个凹槽与基板待切割的位置对应；
在基板待切割的位置切割由所述多个凹槽划分的基板。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述多个凹槽的步骤包括：
利用支撑件朝着台架压迫基板的上表面，以在基板上形成所述多个凹槽；
将支撑件与基板分离；
使基板朝着切割单元运动与基板的待切割部分的宽度对应的长度；
通过使支撑件向下运动来加深所述多个凹槽。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括下述步骤：
在基板的另一表面上形成具有预定深度且与形成在基板的所述一个表面上的所述多个凹槽对应的多个凹槽。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，基板是包括金属层以及形成在金属层上的绝缘层的金属芯印刷电路板底板。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成在金属芯印刷电路板底板上的凹槽的深度是绝缘层的厚度的两倍。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个凹槽具有V形，所述多个凹槽的角度在30度至70度的范围内。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，通过向下压迫所述多个凹槽来执行切割基板的步骤。
CN2012100286334A 2011-02-09 2012-02-07 基板切割设备及利用该基板切割设备切割基板的方法 Pending CN102632126A (zh)

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