CN110337188A - 一种lcp柔性电路板的激光钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，包括操作台，所述操作台呈L型设置，所述操作台的一侧内壁上固定有Z向导轨，所述Z向导轨上固定有X向导轨，所述Z向导轨和X向导轨均由导轨以及在导轨外壁上滑动的滑块组成，位于X向导轨上的所述滑块下侧壁固定有伸缩杆，所述伸缩杆的驱动端固定端固定有激光头，所述伸缩杆的驱动端外壁上还固定有位于激光头外侧的连接环，所述操作台的上侧壁插设有两个连接杆。优点在于：本发明通过对电路板进行铺平夹持，避免钻孔过程中电路板受温度变化发生弯折，通过将降温后的氦气吹至钻孔处进行降温防氧化工作，保证了钻孔后不发生高温形变以及氧化的问题，保证了钻孔质量。

Description

一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置。

背景技术

LCP塑胶原料又称液晶聚合物，是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。LCP液晶材料具有高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等特点，被用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。采用LCP制作的柔性电路板，可以控制分子取向方向来调节热膨胀系数，最终达到和铜箔接近的性能，从而避免因为高温发生基板翘曲，来承受更加高速的传输速度，迎合了电子产品轻薄化、灵活化的趋势，LCP柔性电路板有望成为电子设备中的主要连接配件，与传统的材料相比，LCP具有更优秀的频率衰减、传热性能和防湿性等优势。

经检索，CN 208556370 U公开了一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，包括水平基板、工作台、横梁和激光组件；工作台与水平基板之间布置有Y向运动模块；激光组件与横梁之间设置有X向运动模块和Z向运动模块，激光组件包括振镜和固定在振镜下端的扫描透镜，还包括反射镜组件；实现了能适应各种不同规格型号的电路板工件加工的工作；

经检索，CN 207824239 U公开了一种一种高密度盲孔的PCB板的激光钻孔的旋转用夹紧装置，包括主体，主体的中部开设有PCB板放置槽，主体顶端的两边侧对称固定设有螺纹杆，各个螺纹杆的外壁均与弹性压片的一端螺纹连接，且弹性压片的另一端均置于PCB板放置槽的底端；实现了根据不同的PCB板的尺寸从而判断是否可以安装限位导柱以及安装位置，对PCB板进行限位；

但存在以下问题：

1进行激光钻孔时会产生大量的热量，同时产生碎屑，进而会造成孔的堵塞，以及孔周围的氧化，降低钻孔质量；

2、柔性电路板在进行激光钻孔时因温度变化易发生弯折，造成打孔的偏差，影响孔的大小或质量；

为此，我们提出了一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，包括操作台，所述操作台呈L型设置，所述操作台的一侧内壁上固定有Z向导轨，所述Z向导轨上固定有X向导轨，所述Z向导轨和X向导轨均由导轨以及在导轨外壁上滑动的滑块组成，位于X向导轨上的所述滑块下侧壁固定有伸缩杆，所述伸缩杆的驱动端固定端固定有激光头，所述伸缩杆的驱动端外壁上还固定有位于激光头外侧的连接环，所述操作台的上侧壁插设有两个连接杆，两个所述连接杆的端部均连接有夹持机构，所述操作台上设有防氧化机构；

所述夹持机构包括遇到连接杆端部固定连接的水平板，所述水平板靠近连接杆的一端上侧壁转动连接有夹板，所述夹板的内部嵌设有磁铁板，所述水平板的内部嵌设有电磁铁，所述电磁铁通过导线与外部电源连接，所述导线上安装有开关，所述水平板的端部开设有转槽，所述夹板的端部固定有转轴，所述转轴的两端插设在转槽的内壁上，所述转轴的两端外壁上均套设有扭矩弹簧，所述扭矩弹簧的两端分别与转槽内壁和夹板的外壁固定连接；

所述防氧化机构包括固定在操作台内壁的固定板，所述固定板上固定有氦气罐，所述伸缩杆的外壁上固定有U型杆，所述U型杆的另一端位于激光头的正下方并固定有竖直向上设置的喷头，所述氦气罐的输出端与喷头之间连接有导管；

所述操作台与导管之间设有冷却机构，所述冷却机构包括固定在操作台外壁上的水槽，所述水槽内设有液泵，所述液泵的输出端连接有回流管，所述回流管的中部多段缠绕在导管的外壁上，所述回流管远离液泵的一端竖直向下朝向水槽设置。

在上述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中，所述操作台与连接杆的连接处开设有转口，所述操作台的外壁上旋有端部位于转口内的紧固螺栓。

在上述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中，两个所述连接杆之间固定有安装板，所述安装板的上侧固定有微型风机，所述微型风机的输出端朝向水平板设置。

在上述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中，所述导管上安装有气体增压阀。

在上述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中，所述转口的内底壁固定有轴承，所述连接杆的下端插设在轴承内。

在上述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中，所述连接环由导热材料制成，所述导热材料为铝。

在上述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中，所述连接环由阻热材料制成，所述阻热材料为PET。

与现有的技术相比，本LCP柔性电路板的激光钻孔装置的优点在于：

1、通过连接杆的转动调节水平板端部的距离，往内侧或外侧连接杆进行距离的调近或调远，适用于不同长度的电路板夹持工作；

2、通过电磁铁的通电将夹板弹起，将电路板铺平在两个水平板上，在扭矩弹簧的扭力下夹板往下转动对电路板的进行夹紧，完成电路板的固定，避免进行钻孔工作时电路板发生弯折，保证钻孔的准确性；

3、氦气罐内的氦气通过导管流出，通过增压阀增压后使氦气聚流后通过喷头喷出，氦气通过喷头喷出至激光打孔处，通过氦气的惰性作用避免打孔处发生氧化，同时能将钻孔内的废屑吹出，避免堵塞钻孔；

4、水槽储存冰水，通过液泵泵出至回流管内进行流通，通过冰水在回流管的流通对氦气进行降温，低温的氦气能将打孔的热量吸附带出，避免高温造成电路板的形变；

综上所述，本发明通过对电路板进行铺平夹持，避免钻孔过程中电路板受温度变化发生弯折，通过将降温后的氦气吹至钻孔处进行降温防氧化工作，保证了钻孔后不发生高温形变以及氧化的问题，保证了钻孔质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置的中两个夹板的俯视图；

图3为本发明提出的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置中转轴的侧视图。

图中：1操作台、2 Z向导轨、3 X向导轨、4伸缩杆、5连接环、6水平板、7转轴、8夹板、9连接杆、10磁铁板、11扭矩弹簧、12固定板、13氦气罐、14 U型杆、15喷头、16导管、17水槽、18回流管、19开关、20激光头、21增压阀、22微型风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-3，一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，包括操作台1，操作台1呈L型设置，操作台1的一侧内壁上固定有Z向导轨2，Z向导轨2上固定有X向导轨3，Z向导轨2和X向导轨3均由导轨以及在导轨外壁上滑动的滑块组成，位于X向导轨上的滑块下侧壁固定有伸缩杆4，伸缩杆4的驱动端固定端固定有激光头20，通过Z向导轨2和X向导轨3的运动进行激光头20在Z向和X向的位置调节，伸缩杆4的驱动端外壁上还固定有位于激光头20外侧的连接环5，进行钻孔工作时，伸缩杆4的端部伸出，带动连接环5和激光头20往下移动，连接环5的下侧壁与电路板的上侧壁相接触，连接环5由导热材料制成，导热材料为铝，铝的导热性较好，当激光头20进行钻孔工作后，钻孔周围的热量较大，为避免电路板受高温发生变化，通过连接环5将瞬间产生的较大热量导出，操作台1的上侧壁插设有两个连接杆9，两个连接杆9的端部均连接有夹持机构，操作台1上设有防氧化机构；

夹持机构包括遇到连接杆9端部固定连接的水平板6，操作台1与连接杆9的连接处开设有转口，转口的内底壁固定有轴承，连接杆9的下端插设在轴承内，连接杆9的下端插在轴承内进行转动，转动更加稳定，防止倾倒，操作台1的外壁上旋有端部位于转口内的紧固螺栓，根据待钻孔的电路板的长度进行两个水平板6之间距离的调节，往内侧或外侧连接杆9进行距离的调近或调远，调节后旋入紧固螺栓进行连接杆9的固定，水平板6靠近连接杆9的一端上侧壁转动连接有夹板8，夹板8的内部嵌设有磁铁板10，水平板6的内部嵌设有电磁铁，电磁铁通过导线与外部电源连接，导线上安装有开关19，水平板6的端部开设有转槽，夹板8的端部固定有转轴7，转轴7的两端插设在转槽的内壁上，转轴7的两端外壁上均套设有扭矩弹簧11，扭矩弹簧11的两端分别与转槽内壁和夹板8的外壁固定连接，在扭矩弹簧11完全展开时，夹板8与水平板6相互贴紧，进行电路板的固定时，按压开关19，进行电磁铁与外部电源的连接，电磁铁产生与磁铁板10磁性相同的磁力，将夹板8顶起，并进行扭矩弹簧11的扭矩，将电路板的一端放在其中一个水平板6上，按压开关19进行电磁铁的断电，在扭矩弹簧11的扭力下夹板8往下转动对电路板进行夹紧，拉动电路板的另一端至电路板铺平后放置在另一个水平板6上，按压开关19进行电磁铁的断电，在扭矩弹簧11的扭力下夹板8往下转动对电路板的另一端进行夹紧，完成电路板的固定，避免进行钻孔工作时电路板发生弯折，保证钻孔的准确性；

两个连接杆9之间固定有安装板，安装板的上侧固定有微型风机22，微型风机22的输出端朝向水平板6设置，微型风机22进行工作时可将钻孔过程中产生的废屑吹出，避免堵塞钻孔。

防氧化机构包括固定在操作台1内壁的固定板12，固定板12上固定有氦气罐13，伸缩杆4的外壁上固定有U型杆14，U型杆14的另一端位于激光头20的正下方并固定有竖直向上设置的喷头15，氦气罐13的输出端与喷头15之间连接有导管16，导管16上安装有气体增压阀21，氦气罐13内的氦气通过导管16流出，通过增压阀21增压后使氦气聚流后通过喷头15喷出，氦气通过喷头15喷出至激光打孔处，通过氦气的惰性作用避免打孔处发生氧化，保证打孔后的钻孔质量；

操作台1与导管16之间设有冷却机构，冷却机构包括固定在操作台1外壁上的水槽17，水槽17内设有液泵，液泵17的输出端连接有回流管18，回流管18的中部多段缠绕在导管16的外壁上，回流管18远离液泵的一端竖直向下朝向水槽17设置，水槽17储存冰水，通过液泵泵出至回流管18内进行流通，通过冰水在回流管18的流通对氦气进行降温，低温的氦气能将打孔的热量吸附带出，避免高温造成电路板的形变，通过增压后的氦气由下往上能吹入至钻孔内将孔内的废屑吹出，结合微型风机22的作用将废屑吹走，避免钻孔的堵塞。

实施例二

与实施例一的不同地方在于：连接环5由阻热材料制成，阻热材料为PET，PET具有较高的抗高温性，当连接环5与电路板接触时，激光头20进行钻孔工作后能避免温度逸出至电路板上，再通过后续的低温氮气即可完成钻孔处的降温防氧化工作。

现对本发明的操作原理作如下阐述：

按压开关19，进行电磁铁与外部电源的连接，电磁铁产生与磁铁板10磁性相同的磁力，将夹板8顶起，并进行扭矩弹簧11的扭矩，将电路板的一端放在其中一个水平板6上，按压开关19进行电磁铁的断电，在扭矩弹簧11的扭力下夹板8往下转动对电路板进行夹紧，拉动电路板的另一端至电路板铺平后放置在另一个水平板6上，按压开关19进行电磁铁的断电，在扭矩弹簧11的扭力下夹板8往下转动对电路板的另一端进行夹紧，完成电路板的固定，避免电路板的弯折，通过Z向导轨2和X向导轨3的运动进行激光头20在Z向和X向的位置调节，调节至准确的位置后，伸缩杆4的端部伸出，带动连接环5和激光头20往下移动，连接环5的下侧壁与电路板的上侧壁相接触，激光头20进行工作进行电路板的打孔工作，同时，液泵和氦气罐13进行工作，氦气罐13内的氦气通过导管16流出，通过增压阀21增压后使氦气聚流后通过喷头15喷出，水槽17储存冰水，通过液泵泵出至回流管18内进行流通，通过冰水在回流管18的流通对氦气进行降温，降温后的氦气通过喷头15喷出至激光打孔处，通过氦气的惰性作用避免打孔处发生氧化，同时低温的氦气能将打孔的热量吸附带出，避免高温造成电路板的形变，通过增压后的氦气能吹入至钻孔内将孔内的废屑吹出，避免钻孔的堵塞。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

尽管本文较多地使用了操作台1、Z向导轨2、X向导轨3、伸缩杆4、连接环5、水平板6、转轴7、夹板8、连接杆9、磁铁板10、扭矩弹簧11、固定板12、氦气罐13、U型杆14、喷头15、导管16、水槽17、回流管18、开关19、激光头20、增压阀21、微型风机22等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，包括操作台(1)，其特征在于，所述操作台(1)呈L型设置，所述操作台(1)的一侧内壁上固定有Z向导轨(2)，所述Z向导轨(2)上固定有X向导轨(3)，所述Z向导轨(2)和X向导轨(3)均由导轨以及在导轨外壁上滑动的滑块组成，位于X向导轨上的所述滑块下侧壁固定有伸缩杆(4)，所述伸缩杆(4)的驱动端固定端固定有激光头(20)，所述伸缩杆(4)的驱动端外壁上还固定有位于激光头(20)外侧的连接环(5)，所述操作台(1)的上侧壁插设有两个连接杆(9)，两个所述连接杆(9)的端部均连接有夹持机构，所述操作台(1)上设有防氧化机构；

所述夹持机构包括遇到连接杆(9)端部固定连接的水平板(6)，所述水平板(6)靠近连接杆(9)的一端上侧壁转动连接有夹板(8)，所述夹板(8)的内部嵌设有磁铁板(10)，所述水平板(6)的内部嵌设有电磁铁，所述电磁铁通过导线与外部电源连接，所述导线上安装有开关(19)，所述水平板(6)的端部开设有转槽，所述夹板(8)的端部固定有转轴(7)，所述转轴(7)的两端插设在转槽的内壁上，所述转轴(7)的两端外壁上均套设有扭矩弹簧(11)，所述扭矩弹簧(11)的两端分别与转槽内壁和夹板(8)的外壁固定连接；

所述防氧化机构包括固定在操作台(1)内壁的固定板(12)，所述固定板(12)上固定有氦气罐(13)，所述伸缩杆(4)的外壁上固定有U型杆(14)，所述U型杆(14)的另一端位于激光头(20)的正下方并固定有竖直向上设置的喷头(15)，所述氦气罐(13)的输出端与喷头(15)之间连接有导管(16)；

所述操作台(1)与导管(16)之间设有冷却机构，所述冷却机构包括固定在操作台(1)外壁上的水槽(17)，所述水槽(17)内设有液泵，所述液泵的输出端连接有回流管(18)，所述回流管(18)的中部多段缠绕在导管(16)的外壁上，所述回流管(18)远离液泵的一端竖直向下朝向水槽(17)设置。

2.根据权利要求1所述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，其特征在于，所述操作台(1)与连接杆(9)的连接处开设有转口，所述操作台(1)的外壁上旋有端部位于转口内的紧固螺栓。

3.根据权利要求1所述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，其特征在于，两个所述连接杆(9)之间固定有安装板，所述安装板的上侧固定有微型风机(22)，所述微型风机(22)的输出端朝向水平板(6)设置。

4.根据权利要求1所述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，其特征在于，所述导管(16)上安装有气体增压阀(21)。

5.根据权利要求2所述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，其特征在于，所述转口的内底壁固定有轴承，所述连接杆(9)的下端插设在轴承内。

6.根据权利要求1所述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，其特征在于，所述连接环(5)由导热材料制成，所述导热材料为铝。

7.根据权利要求1所述的一种LCP柔性电路板的激光钻孔装置，其特征在于，所述连接环(5)由阻热材料制成，所述阻热材料为PET。