CN111968854B - 激光蚀薄铜线圈的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光蚀薄铜线圈的方法，用于切割具有螺旋沟槽的待切割板，其为将激光以绕螺旋的方式依序将待切割板正面及背面螺旋沟槽底部的铜切除，而当待切割板完成正、背面的切割后即取得螺旋状的铜线圈，其中，该待切割板包含有塑料层以及分别设置于塑料层的正、背面上的第一铜层和第二铜层，而上述螺旋沟槽设置于第一铜层和第二铜层上，且第一铜层和第二铜层上的螺旋沟槽相互对称。

Description

激光蚀薄铜线圈的方法
技术领域
本发明涉及一种蚀薄铜的方法；更具体地，特别涉及一种激光蚀薄铜线圈的方法。
背景技术
一般在制造线圈直径40mm以下且线径小于0.5mm的射频线圈并无法使用激光加工机切割而成的原因在于，在激光切割铜材的过程中会有部分激光的能量被铜材吸收，而使铜材热胀并产生铜变形，进而使切割出的铜线位置以及尺寸产生明显的偏差，最后导致切割完成后的射频线圈并不是以完整的螺旋状来呈现，进而影响产品的电磁测试结果。
而为了克服上述问题，本案申请人采用专属的切割治具将铜材加以固定，并直接以激光切割厚度100μm以上的铜材，并在切割的过程中保留固定用的连接桥来确保铜线不会因受热变形，接着贴上一层乘载膜后再切断连接桥，最后将乘载膜去除并得到完整的螺旋状铜线圈。
然而若是碰到厚度超过200μm以上的铜材，光是要将其切穿就需要花费大量的时间，且采用单面激光切割会造成切割槽断面呈现上大下小的锥状，再来切穿铜材后还需贴上承载膜、切断连接桥以及拆除承载膜等步骤，而使得整个加工过程显的繁琐且不利于量产化。
有鉴于此，本案申请人根据多年从事相关领域的研发经验，针对前述的问题进行深入探讨，并依前述需求积极寻求解决之道，历经长时间的努力研究与多次测试，终于完成本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种利于将螺旋铜线圈量产化的激光蚀薄铜线圈的方法。
为达上述的目的，本发明激光蚀薄铜线圈的方法，用于切割正、背面上具有螺旋沟槽的待切割板，该方法包括：其先将激光以绕螺旋的方式沿着待切割板的正面的螺旋沟槽进行切割，接着将待切割板翻至背面后，再通过激光以绕螺旋的方式沿着待切割板背面的螺旋沟槽进行切割，而当待切割板完成正、背面的切割后即取得螺旋状的铜线圈；
其中，该待切割板包含有塑料层以及分别设置于塑料层的正、背面上的第一铜层和第二铜层，而上述螺旋沟槽设置于第一铜层和第二铜层上，且第一铜层和第二铜层上的螺旋沟槽相互对称，另外该第一铜层和第二铜层的厚度小于200μm，该螺旋沟槽底部的铜厚度小于30μm；
其中，该激光于切割时仅将正、背面上螺旋沟槽底部的铜切除，但不切穿塑料层。
本发明激光蚀薄铜线圈的方法优点在于：
1．本发明所需切割的铜厚度相当薄，因此铜层在切割的过程中不容易发生热偏移现象，且也较容易快速切割以及量产；
2．如要取得厚度较厚的铜线圈，只需将多个经本发明制做而成的铜线圈相互堆栈达相同的厚度即可。
附图说明
图1：本发明激光蚀薄铜线圈的方法的待切割板示意图；
图2：本发明激光蚀薄铜线圈的方法的待切割板Ａ－Ａ剖视示意图；
图3：本发明激光蚀薄铜线圈的方法切割示意图；
图4：本发明激光蚀薄铜线圈的方法切割完成示意图；
图5：本发明激光蚀薄铜线圈的方法成品堆栈示意图。
附图中的符号说明：
1待切割板； 11塑料层； 12第一铜层； 13第二铜层； 14螺旋沟槽。
具体实施方式
为了使对本发明的目的、功效、特征及结构能够有更为详尽的了解，列举较佳实施例并配合图式说明如下：
首先请参阅图1以及图2，图1为本发明激光蚀薄铜线圈的方法的待切割板示意图，图2为本发明激光蚀薄铜线圈的方法的待切割板Ａ－Ａ剖视示意图。
本发明激光蚀薄铜线圈的方法，用于切割正、背面上具有螺旋沟槽14的待切割板1，该方法包括：先将激光以绕螺旋的方式沿着待切割板1正面的螺旋沟槽14进行切割，而此处所指的正面仅为首先加工面，并非待切割板1的绝对位置，接着将待切割板1翻至背面后，再将激光以绕螺旋的方式沿着待切割板1背面的螺旋沟槽进行切割，而当待切割板1完成正、背面的切割后即取得螺旋状且直径小于40mm的铜线圈，且该铜线圈主要应用于电子产品中并作为电磁线圈使用；
其中，该待切割板1包含有塑料层11以及分别设置于塑料层的正、背面上的第一铜层12和第二铜层13，而上述螺旋沟槽14设置于第一铜层12和第二铜层13上，且第一铜层12和第二铜层13上的螺旋沟槽14相互对称，另外该第一铜层12和第二铜层13厚度小于200μm，该螺旋沟槽14底部的铜厚度小于30μm；
其中，该激光采用波长为355nm且脉冲宽度大于100ns的UV激光，并在切割时激光用於切割待切割板的功率介于3～10W之间，使其仅将待切割板正、背面上螺旋沟槽14底部的铜切除，但不切穿塑料层11。
有关于本发明的实施方式及相关可供参考图式详述如下所示：
请参阅图3、图4以及图5，图3为本发明激光蚀薄铜线圈的方法切割示意图，图4为本发明激光蚀薄铜线圈的方法切割完成示意图，图5为本发明激光蚀薄铜线圈的方法成品堆栈示意图。
本发明在此实施例中以切割槽宽为40μm的螺旋沟槽作为主要说明，而本发明所能切割的槽宽宽度可依使用者需求任意调整，在此先行述明。
在使用本发明切割前需先由激光加工机来将待切割板1正面的螺旋沟槽14进行定位，接着再依据螺旋沟槽14的槽宽设定切割的刀数，然而一般激光切割的单线宽度约为10μm，因此为了完整的切除螺旋沟槽14底部的铜，则需使用并排的多线分次切割（如图3箭头所示）才能使激光切割宽度达到40μm，而当以上设定程序完成时即可开始将螺旋沟槽14底部的铜切除。
接着，当待切割板1正面的螺旋沟槽14切割完成时，便需要将待切割板1翻至背面，同样再由激光加工机来定位螺旋沟槽14以及设定切割刀数，并在前述设定完成后再切除螺旋沟槽14底部的铜，另外需特别注意的是，塑料层11在切割的过程中具有承担起固定铜线圈的作用，且能避免上下铜线圈相互导通，因此不论是在切割正面或背面的螺旋沟槽14时，切割的过程中不能让激光切断塑料层11，并且最好的情况是不伤及塑料层11，而经本发明切割完成后的待切割板1剖视图如图4所示。
最后，将切割完成的铜线圈通电进行检测，而检测的结果又以电感量介于2～4μＨ的铜线圈为最佳。
另外，若是要制造更高厚度（500μm以上）的铜线圈，可借由将两块或两块以上经由本发明切割而成的铜线圈相互堆栈而成（如图5所示）。
综合上述，本发明激光蚀薄铜线圈的方法主要特色在于：
本发明所需切割的铜厚度相当薄，因此铜层在切割的过程中不容易发生热偏移现象，且也较容易快速切割以及量产。
如要取得厚度较厚的铜线圈，只需将多个经本发明制做而成的铜线圈相互堆栈达相同的厚度即可。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，凡是应用本发明说明书及权利要求范围所进行的其它等效结构变化，理应包含在本发明的申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种激光蚀薄铜线圈的方法，用于切割正、背面上具有螺旋沟槽的待切割板，其特征在于，该方法包括：先将激光以绕螺旋的方式沿着待切割板的正面的螺旋沟槽进行切割，接着将待切割板翻至背面后再将激光以绕螺旋的方式沿着待切割板背面的螺旋沟槽进行切割，而当待切割板完成正、背面的切割后即取得螺旋状的铜线圈；前述铜线圈的直径小于40mm；其中，该待切割板包含有塑料层以及分别设置于塑料层的正、背面上的第一铜层和第二铜层，而上述螺旋沟槽设置于第一铜层和第二铜层上，且第一铜层和第二铜层上的螺旋沟槽相互对称，另外该第一铜层和第二铜层的厚度小于200μm，该螺旋沟槽的底部的铜的厚度小于30μm；其中，该激光采用并排的多线分次切割来切除待切割板正、背面上螺旋沟槽底部的铜；并且仅将待切割板正、背面上螺旋沟槽底部的铜切除，但不切穿塑料层。
2.如权利要求1所述的激光蚀薄铜线圈的方法，其特征在于，该铜线圈为一种电磁线圈。
3.如权利要求1所述的激光蚀薄铜线圈的方法，其特征在于，该铜线圈的电感量介于2至4μH之间。
4.如权利要求1所述的激光蚀薄铜线圈的方法，其特征在于，该激光采用波长为355nm的UV激光。
5.如权利要求1所述的激光蚀薄铜线圈的方法，其特征在于，该激光的脉冲宽度大于100ns。
6.如权利要求1所述的激光蚀薄铜线圈的方法，其特征在于，该激光用於切割待切割板的功率介于3至10W之间。
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