CN104096966A - 台阶模板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种台阶模板的制作方法，台阶模板的制作方法具体包括以下步骤：A.将所要加工的台阶模板固定在激光切割装置，启动激光切割装置，将所要加工台阶模板上的图形数据导入到激光切割装置中；B.按照图形数据确定所要加工的台阶模板上所有台阶面、贯穿孔的位置及形状，设定加工台阶面和贯穿孔的先后顺序；C.确定加工顺序后，采用激光半刻法加工台阶面，采用激光全透法加工贯穿孔，激光半刻法和激光全透法分别通过控制激光切割头所发出的激光能量实现；D.移动激光切割头进行各台阶面和贯穿孔的加工，直至将所要加工台阶模板上的所有图形全部加工完成，即完成台阶模板的制作。本发明简化了加工流程，提高了加工效率，节省了生产成本。

Description

台阶模板的制作方法
技术领域
本发明涉及电路板表面贴装技术领域，特别是涉及一种台阶模板的制作方法。
背景技术
电路板表面贴装技术是一种目前通用的电路板生产技术，能够有效的提高电路板的生产效率，降低生产成本。采用这种技术需要使用一系列的设备与工装，其中有一道工艺需要使用一种SMT模板用来做焊锡膏的印刷。对于大多数普通电路板生产而言，平面的SMT模板就可以满足生产要求，但是对于少数特殊种类的电路板生产，需要使用到一种称其为台阶模板（Step模板）的特殊模板，这种台阶模板与电路板接触面不是一个平面，而是根据工艺需要作出台阶面，台阶的位置、大小与高低都根据工艺需要进行设计，在台阶模板生产过程中，要通过工艺方法来满足这种台阶模板的制作要求。
目前制作台阶模板上台阶特征的方法是化学蚀刻工艺：
①使用图形转印技术把台阶特征转印到一张薄钢板上。要去除的部分把金属裸露出来，要保留的部分采用高分子有机材料进行覆盖。
②再把这种经过图形转印的薄钢板采用化学蚀刻工艺进行蚀刻，裸露出来的金属部分经电化学反应而去除，高分子有机物覆盖的部分金属不参与反应而保留，从而完成台阶特征的制作。
但是化学蚀刻工艺需要时间长，步骤较复杂，易产生污染，因此，需要一种新的生产工艺来完成台阶模板台阶特征的制作。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种台阶模板的制作方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种台阶模板的制作方法，所述台阶模板的制作方法具体包括以下步骤：
A、将所要加工的台阶模板固定在激光切割装置，启动所述激光切割装置，将所要加工台阶模板上的图形数据导入到所述激光切割装置中；
B、按照所述图形数据确定所要加工的台阶模板上所有台阶面、贯穿孔的位置及形状，设定加工台阶面和贯穿孔的先后顺序；
C、确定加工顺序后，采用激光半刻法加工台阶面，采用激光全透法加工贯穿孔，所述激光半刻法和激光全透法分别通过控制激光切割装置中激光切割头所发出的激光能量实现；
D、移动所述激光切割头进行各台阶面和贯穿孔的加工，直至将所要加工台阶模板上的所有图形全部加工完成，即完成台阶模板的制作。
优选的，所述激光切割装置包括带动所述激光切割头在三维空间内运动的运动机构，以及控制所述运动机构运动和控制激光切割头所发激光能量的控制系统。
优选的，所述步骤C中确定加工顺序后，通过所述控制系统控制所述运动机构带动所述激光切割头移动，完成所有台阶面和贯穿孔的寻找和定位。
优选的，所述台阶面和贯穿孔加工时，所述控制系统通过控制激光切割头的激光重复频率、激光脉宽以及工作电流实现对激光能量的控制。
优选的，所述图形数据内还包括所有台阶面的加工深度。
优选的，当所述台阶面的深度小于50μm时，只需控制所述激光切割头切割一次实现；当所述台阶面的深度大于50μm时，需要控制所述激光切割头切割多次实现。
如上所述，本发明的台阶模板制作方法，具有以下有益效果：其主要通过激光半刻法和激光全透法完成台阶模板上台阶面和贯穿孔的加工，替代了现有的化学刻蚀法，其加工过程只需控制激光能量即能实现各图形的加工，简化了加工流程，提高了加工效率，节省了生产成本。
附图说明
图1显示为本发明的台阶模板的制作方法的流程图。
图2显示为本发明的台阶模板的制作过程示意图。
图3显示为本发明采用激光制作贯穿孔的过程示意图。
图4显示为本发明所用的激光切割装置的一具体实施例结构图。
元件标号说明
1                   激光切割头
2                   台阶模板
3                   台阶面
4                   贯穿孔
5                   熔渣
6                   支撑机架
61                  支撑平台
71                  竖梁
72                  Y向导轨
81                  横梁
82                  X向导轨
9                   滑块
10                  切割平台
11                  安装块
S1～S5              步骤
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种台阶模板的制作方法，所述台阶模板的制作方法具体包括以下步骤：
A、将所要加工的台阶模板固定在激光切割装置，启动所述激光切割装置，即图1中的S1，将所要加工台阶模板上的图形数据导入到所述激光切割装置中，即图1中的S2；
B、按照所述图形数据确定所要加工的台阶模板上所有台阶面、贯穿孔的位置及形状，设定加工台阶面和贯穿孔的先后顺序，即图1中的S3；
C、确定加工顺序后，采用激光半刻法加工台阶面，采用激光全透法加工贯穿孔，即图1中的S41、S42，所述激光半刻法和激光全透法分别通过控制激光切割装置中激光切割头所发出的激光能量实现。
D、移动所述激光切割头进行各台阶面和贯穿孔的加工，直至将所要加工台阶模板上的所有图形全部加工完成，即图1中的S5，即完成台阶模板的制作。
采用本发明的台阶模板制作方法，主要通过激光半刻法和激光全透法完成台阶模板上台阶面和贯穿孔的加工，替代了现有的化学刻蚀法，其加工过程只需控制激光能量即能实现各图形的加工，简化了加工流程，提高了加工效率，节省了生产成本。
激光切割原理为：激光经过聚焦后，焦点处具有极高的能量密度，同时有同轴辅助吹气，待切割样品位于激光焦点处，如果激光能量够高，就能够把金属切穿，称其为激光全透法。如果激光能量加以控制，能够在材料上实现只切割一定的深度，称其为激光半刻法。
如图2所示，本发明中，台阶面3通过控制激光切割头1所发出的的激光能量，使其所刻深度小于台阶模板2的厚度，并按照要求形成一定深度。如图3所示，贯穿孔4采用激光全透法，其通过激光切割头1所发出的的激光切割所述台阶模板2，当台阶模板下方出现熔渣5时，则表示台阶模板已被切穿。
激光切割台阶模板采用了激光半刻法，通过控制激光能量，来实现控制切割深度，通过控制激光切割头移动，就能够得到不同位置、不同形状、不同尺寸、深度可控的台阶面，台阶面和贯穿孔加工时，上述控制系统通过控制激光切割头的激光重复频率、激光脉宽以及工作电流实现对激光能量的控制，从而实现采用激光切割方法制作台阶模板。
由于台阶模板上存在不同深度要求的台阶面，因此，上述图形数据内还包括所有台阶面的加工深度。在实际加工时，需要根据图形数据来控制激光能量，当所述台阶面的深度小于50μm时，只需控制所述激光切割头切割一次实现；当所述台阶面的深度大于50μm时，需要控制所述激光切割头切割多次实现。
作为实现本发明制作方法的激光切割装置的一实施例：上述激光切割装置包括：
切割平台10，用于放置待切割的台阶模板2；
运动机构，位于切割平台10的上方，运动机构包括Z向运动机构、横梁81、竖梁71以及设于横梁81上的X向导轨82、设于竖梁71上的Y向导轨72，横梁81的两端分别支撑在两根竖梁71上，以实现横梁沿Y向导轨72运动，X向导轨82上设有滑块9，Z向运动机构置于滑块9上，滑块9上设有沿Z向升降的安装块11；
激光切割头1，激光切割头1固定在安装块11上；
控制系统，用于控制激光切割头1在运动机构的带动下实现三维空间内的运动，以及控制激光切割头1所发激光的激光能量；
支撑机架6，包括支撑腿和支撑平台61，上述运动机构和切割平台10均置于该支撑平台上。
本装置采用运动机构带动激光切割头1移动，在控制系统的驱动下完成对台阶模板的生产，其利用激光在待切割的台阶模板上生成台阶面，主要通过所发激光的激光能量来控制激光切割头的切割深度，以此完成台阶面的切割。上述步骤C中确定加工顺序后，通过上述控制系统控制所述运动机构带动激光切割头1移动，完成所有台阶面和贯穿孔的寻找和定位。
综上所述，本发明的台阶模板制作方法，主要通过激光半刻法和激光全透法完成台阶模板上台阶面和贯穿孔的加工，替代了现有的化学刻蚀法，其加工过程只需控制激光能量即能实现各图形的加工，简化了加工流程，提高了加工效率，节省了生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种台阶模板的制作方法，其特征在于，所述台阶模板的制作方法具体包括以下步骤：
A、将所要加工的台阶模板（2）固定在激光切割装置，启动所述激光切割装置，将所要加工台阶模板上的图形数据导入到所述激光切割装置中；
B、按照所述图形数据确定所要加工的台阶模板（2）上所有台阶面（3）、贯穿孔（4）的位置及形状，设定加工台阶面（3）和贯穿孔（4）的先后顺序；
C、确定加工顺序后，采用激光半刻法加工台阶面，采用激光全透法加工贯穿孔，所述激光半刻法和激光全透法分别通过控制激光切割装置中激光切割头（1）所发出的激光能量实现；
D、移动所述激光切割头进行各台阶面（3）和贯穿孔（4）的加工，直至将所要加工台阶模板上的所有图形全部加工完成，即完成台阶模板（2）的制作。
2.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于：所述激光切割装置包括带动所述激光切割头（1）在三维空间内运动的运动机构，以及控制所述运动机构运动和控制激光切割头（1）所发激光能量的控制系统。
3.根据权利要求2所述的台阶模板的制作方法，其特征在于：所述步骤C中确定加工顺序后，通过所述控制系统控制所述运动机构带动所述激光切割头（1）移动，完成所有台阶面（3）和贯穿孔（4）的寻找和定位。
4.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于：所述台阶面（3）和贯穿孔（4）加工时，所述控制系统通过控制激光切割头（1）的激光重复频率、激光脉宽以及工作电流实现对激光能量的控制。
5.根据权利要求1所述的台阶模板的制作方法，其特征在于：所述图形数据内还包括所有台阶面（3）的加工深度。
6.根据权利要求5所述的台阶模板的制作方法，其特征在于：当所述台阶面（3）的深度小于50μm时，只需控制所述激光切割头（1）切割一次实现；当所述台阶面（3）的深度大于50μm时，需要控制所述激光切割头（1）切割多次实现。
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