CN112804828B - 一种多通道fpc柔性电路板的加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柔性电路板加工技术领域，提供了一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，包括多个激光器、供待加工的FPC柔性电路板安置的多个搁置平台以及用于将所述激光器发出的光导送至所述搁置平台上的FPC柔性电路板上进行加工的多个光学组件，各所述激光器与各所述搁置平台一一对应配制，各所述搁置平台与各所述光学组件一一对应配制；每一所述光学组件均包括用于将原有光束中的高阶成分去除的扩束镜组以及用于将光束调制成能量均匀的光束的反射式平顶光束整形镜，所述扩束镜组和所述反射式平顶光束整形镜沿光路依次布设。本发明采用双通道的加工形式，可以有两个工作位同时进行加工，提高了加工效率。

Description

一种多通道FPC柔性电路板的加工系统

技术领域

本发明涉及柔性电路板加工技术领域，具体为一种多通道FPC柔性电路板的加工系统。

背景技术

柔性线路板(简称FPC)以其重量轻、配线密度高、厚度薄等特点，被广泛应用于电子产品中。FPC表面通常有一层树脂薄膜，起到线路保护和阻焊等作用，是FPC产品重要的组成部分(简称PI覆盖膜)。FPC按结构通常分为单层板、双层板和多层板；也可按有无粘着剂分为有胶板和无胶板。

传统FPC制作时，PI覆盖膜需要在与FPC线路层贴合前，根据线路设计要求在相应的位置进行切割不同形状的窗口，然后再与线路层进行贴合。存在因孔位不对应导致不良率过高的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，包括多个激光器、供待加工的FPC柔性电路板安置的多个搁置平台以及用于将所述激光器发出的光导送至所述搁置平台上的FPC柔性电路板上进行加工的多个光学组件，各所述激光器与各所述搁置平台一一对应配制，各所述搁置平台与各所述光学组件一一对应配制；每一所述光学组件均包括用于将原有光束中的高阶成分去除的扩束镜组以及用于将光束调制成能量均匀的光束的反射式平顶光束整形镜，所述扩束镜组和所述反射式平顶光束整形镜沿光路依次布设。

进一步，所述激光器、所述搁置平台以及所述光学组件的数量均有两个，两个所述激光器叠设且两个所述激光器的出光方向相反。

进一步，还包括供各所述激光器、各所述搁置平台以及各所述光学组件的安置的光学平台，所述光学平台设在工作平台上，所述工作平台设于底座上。

进一步，还包括用于观察FPC柔性电路板的位置的CCD视觉机构。

进一步，所述CCD视觉机构有两个，且两个所述CCD视觉机构与两个所述搁置平台一一对应配置。

进一步，还包括设于所述搁置平台处的吸尘机构。

进一步，所述吸尘机构有两个，且两个所述吸尘机构与两个所述搁置平台一一对应配置。

进一步，还包括用于储存FPC柔性电路板的储料组件。

进一步，还包括用于运送FPC柔性电路板的送料装置。

进一步，还包括用于取FPC柔性电路板的取料装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用双通道的加工形式，可以有两个工作位同时进行加工，提高了加工效率。

2、先覆盖未开窗的PI覆盖膜，然后再进行开窗工序，省略了对孔的过程，简化了FPC产品制作流程，降低了产品的不良率，提高了效率及精度，提升了产品的可靠性。

3、采用平顶圆光斑的光学系统，得到能量分布均匀的平顶圆光斑，有效解决目前由于高斯光束中心能量过高，边缘能量不足带来的铜箔层出现烧蚀等负面问题，且光斑大小可调，使用方法灵活，能量利用率高。

4、通过储料机构来储存待加工的FPC柔性电路板，可以提高加工效率。

5、采用送料装置可以在取料后就进行一次初步定位，确保送往加工区域后具有较佳的加工位置。

6、在吸料板上设多个安装位，吸盘与吸料板的各个安装位之间均为可拆卸连接的形式，在需要吸附尺寸不一的FPC柔性电路板时，只需要调整吸盘的位置，安装到合适位置的安装位上即可，结构简单且方便，可以提高工作效率且降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种FPC柔性电路板的加工系统的示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种FPC柔性电路板的加工方法的光束调制前、后的能量密度分布图；

图3为本发明实施例一提供的一种FPC柔性电路板的加工方法采用平顶圆光斑激光烧蚀清除PI覆盖膜及粘着剂的示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种FPC柔性电路板的加工方法的反射式平顶光束整形镜的设计示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种单通道FPC柔性电路板的加工系统的示意图；

图6为本发明实施例三提供的一种双通道FPC柔性电路板的加工系统的示意图；

图7为本发明实施例三提供的一种双通道FPC柔性电路板的加工系统的局部放大示意图；

图8为本发明实施例四提供的一种双通道FPC柔性电路板的加工系统的储料组件的示意图；

图9为本发明实施例五提供的一种双通道FPC柔性电路板的加工系统的送料机构的示意图；

图10为本发明实施例五提供的一种双通道FPC柔性电路板的加工系统的送料机构去掉了平板的示意图；

图11为本发明实施例六提供的一种双通道FPC柔性电路板的加工系统的取料装置的示意图。

具体实施例方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1至图4，本发明实施例提供一种FPC柔性电路板的加工方法，包括如下步骤：S1，将未开窗的PI覆盖膜a贴覆在线路层上；S2，在需要开窗的位置采用激光烧蚀的方式在所述PI覆盖膜a上开窗，并继续烧蚀至露出所述线路层中的铜箔，以得到开窗后的FPC柔性电路板。在现有技术中，PI覆盖膜a需要在与FPC线路层贴合前，根据线路设计要求在相应的位置进行切割不同形状的窗口，然后再与线路层进行贴合。存在因孔位不对应导致不良率过高的风险。因此为了解决这一缺陷，本发明另辟蹊径，先将未开窗的PI覆盖膜a贴覆在线路层上，然后再根据需要开窗的位置直接在PI覆盖膜a上开窗，并继续向下开窗至铜箔，省略了对孔的过程，简化了FPC产品制作流程，降低了产品的不良率，提高了效率及精度，提升了产品的可靠性。在这其中，线路层和PI覆盖膜a即可组成未开窗前的FPC柔性电路板，FPC柔性电路板可以分为单层板、双层板和多层板，也可按有无粘着剂分为有胶板和无胶板，但不管类型怎么分，都逃不开PI覆盖膜a和线路层，请参阅图3，例如当FPC柔性电路板为单层且具有粘着剂的有胶板时，且存在两层粘着剂层b，线路层包括依次布设的粘着剂层b、铜箔层c以及基底层d，PI覆盖膜a覆盖在粘着剂层b上，即可形成一块完整的有胶板，而对于其他类型的FPC柔性电路板来说，其区别仅仅就是在该线路层的组成上有一些变化，但其至少包括铜箔，它是后续电路导通所必要的，因此本方法可以涵盖所有类型的FPC柔性电路板的开孔加工。当烧蚀时，只会烧蚀掉PI覆盖膜a以及位于PI覆盖膜a和铜箔之间的粘着剂，更下方的铜箔和基底，以及其他类型的板还会存在铜箔和基底之间的粘着剂或者其他结构，都不会被烧蚀。再继续说上述的举例，当加工的FPC柔性电路板为单层且具有粘着剂的有胶板时，所述线路层中有铜箔和粘着剂，激光先在所述PI覆盖膜a上烧蚀开窗，然后接着烧蚀粘着剂，直至露出铜箔。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1至图4，所述激光烧蚀的方式具体为：S20，采用能量高斯分布的激光，并将该激光光束调制成能量分布均匀的平顶圆光斑；S21，将所述激光光束聚焦在所述PI覆盖膜a需要开窗的位置，快速烧蚀所述PI覆盖膜a直至露出线路层中的铜箔。优选的，调制的方式具体为：S200，先采用带挡光光阑的可调扩束镜组101阻挡原有光束中的高阶成分；S201，然后采用反射式平顶光束整形镜102将能量高斯分布的光束调制成能量均匀的光束。在本实施例中，在进行烧蚀前需要先将采用的能量高斯分布的激光调制成能量分布均匀的平顶圆光斑，如图2所示，为光束调制前的情形和光束调制后的情形，很明显可以看出光束调制前，其能量密度较高，半径大，且呈不规则的分布，其光束能量不均匀，而在光束调制后，其能量密度以及半径均得到了规整，其光束能量均匀，可以得到平顶圆光斑，这是因为采用了带挡光光阑的可调扩束镜组101阻挡住了原有光束中的高阶成分，有效解决目前由于高斯光束中心能量过高，边缘能量不足带来的铜箔层c出现烧蚀等负面问题，提高了光束质量。这样的光束是可控的，一方面提高了烧蚀的质量，另一方面也提高了烧蚀的精度，提高了产品的质量。优选的，可调扩束镜组101的第一个透镜的后焦面上放置一个挡光光阑，可以阻挡原有光束中的高阶成分，提高光束质量。

进一步优化上述方案，请参阅图1至图4，在调制完激光光束后，通过沿光路的方向依次布设的准直镜103、振镜105以及聚焦镜106将光束导送至所述PI覆盖膜a上。在本实施例中，调制完的激光光束再通过光学器件的配合可以导送至PI覆盖膜a上进行作用。具体地，所述可调扩束镜组101将出射光束的直径调节为确定的D₀，小角度入射到所述反射式平顶光束整形镜102，在反射出射方向的f_w位置形成一个直径D₁平顶圆光斑，在反射出射方向的f_w+f_z的位置，放置一个焦距为f_z的准直镜103，让所述反射式平顶光束整形镜102与所述准直镜103共焦，通过所述准直镜103后，经过反射镜组104将光束入射到所述振镜105，再沿着出射方向放置焦距为f_c的聚焦镜106，即可在所述PI覆盖膜a上可以获得直径为D₂＝D₁×f_c÷f_z的平顶光斑。在本实施例中，在反射式平顶光束整形镜102光束出射方向的放置准直镜103，可以让反射式平顶光束整形镜102与准直镜103共焦。通过准直镜103后，经过平面反射镜组将光束入射到振镜105，最后入射到可调聚焦镜组将光束聚焦在待开窗的PI覆盖膜a表面。另外，在光路中放置平面反射镜片，即上述的反射镜组104，可以方便安装调试。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图4，所述反射式平顶光束整形镜102的面型满足如下关系：

其中，r₀为入射高斯光束束腰半径；r为入射光束的径向坐标；R为光束整形镜的出射光束径向坐标；f_w为反射式平顶光束整形镜102的焦距；σ为输出光束的目标振幅；x为径向坐标r处反射式平顶光束整形镜102的面型参数。在本实施例中，r₀和σ均是已知值，因此在第一个公式中可知光束整形镜的出射光束径向坐标R是随着入射光束的径向坐标r的变化而变化的，得到光束整形镜的出射光束径向坐标R后，再通过第二个公式即可得到反射式平顶光束整形镜102的面型满足的关系。

作为本发明实施例的优化方案，在所述S21步骤中，采用聚焦镜106组来调节聚焦的程度，以改变所述平顶圆光斑的大小。在本实施例中，采用聚焦镜106组，可以根据需要调节聚焦镜106组焦距，改变平顶圆光斑大小，调高加工效率，而且还可以调节光束能量及作用时间，确保铜箔层c不被烧蚀。

本发明实施例提供一种FPC柔性电路板的加工系统，请参阅图1至图4，采用上述的FPC柔性电路板的加工方法来加工FPC柔性电路板。在本实施例中，采用上述的方法来加工FPC柔性电路板省略了对孔的过程，简化了FPC产品制作流程，降低了产品的不良率，提高了效率及精度，提升了产品的可靠性，另外采用平顶圆光斑的光学系统，得到能量分布均匀的平顶圆光斑，有效解决目前由于高斯光束中心能量过高，边缘能量不足带来的铜箔层c出现烧蚀等负面问题，且光斑大小可调，使用方法灵活，能量利用率高。

如图1所示，本系统大致包括激光器100、扩束镜、反射式平顶光束整形镜102、准直镜103、反射镜、振镜105以及聚焦镜106，上述各镜沿着光路的方向依次布设。其中的扩束镜和聚焦镜106均可设为可调式，用来根据实际情况来字形调整，反射镜可以是平面反射镜组，通过多个反射镜来改变光路方向，便于布局、安装调试。置于各镜之间的布局以及功能请参见上述实施例，此处就不再赘述。优选的，激光器100可以采用紫外皮秒激光器。

实施例二：

上述的系统可以细化为两类，一类是单通道系统，即只有一个加工位的系统，另一类是多通道系统，即有多个加工位的系统，本实施例先详细说明单通道系统的结构。

请参阅图5，本发明实施例提供一种单通道FPC柔性电路板的加工系统，包括光学平台203、设于所述光学平台203上的激光器204、供待加工的FPC柔性电路板安置的搁置平台以及用于将所述激光器204发出的光导送至所述搁置平台上的FPC柔性电路板上进行加工的光学组件，所述光学组件包括用于将原有光束中的高阶成分去除的扩束镜组206以及用于将光束调制成能量均匀的光束的反射式平顶光束整形镜207，所述扩束镜组206和所述反射式平顶光束整形镜207沿光路依次布设。在本实施例中，从激光器204中发出的原始激光，如图2所示，其能量密度较高，半径大，且呈不规则的分布，其光束能量不均匀，直接用于烧蚀不易控制且烧蚀质量不佳，因此在本实施例中采用了扩束镜组206来去除光束中的高阶成分，同时采用反射式平顶光束整形镜207对能量进行调制，调制后的光束其能量密度以及半径均得到了规整，其光束能量均匀，可以得到平顶圆光斑，有效解决目前由于高斯光束中心能量过高，边缘能量不足带来的铜箔层出现烧蚀等负面问题，提高了光束质量。这样的光束是可控的，一方面提高了烧蚀的质量，另一方面也提高了烧蚀的精度，提高了产品的质量。因此，采用本系统可以满足先贴覆未开窗的PI覆盖膜，然后再进行统一开窗的加工方式。优选的，激光器204可以采用紫外皮秒激光器。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1和图5，所述扩束镜组206为可调扩束镜，它由多个扩束镜组206成，通过调整扩束镜之间的距离来进行调整，并在第一个透镜的后焦面上放置一个挡光光阑，即可阻挡原有光束中的高阶成分，提高光束质量。具体地，如果有两个透镜，则在两个透镜之间设所述挡光光阑。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，所述光学组件还包括转折镜组件205，所述转折镜组件205具有用于将所述激光器204的激光束转射入所述扩束镜组206的第一转折镜以及用于将所述扩束镜组206处理后的光束转射至所述反射式平顶光束整形镜207的第二转折镜。在本实施例中，为了优化整体器件的布局，可以将反射式平顶光束整形镜207设在光学平台203的另外一侧，这时候就可以采用转折镜来辅助光束的传输，以解决空间的障碍。其中涉及的第一和第二仅仅是为了便于描述区分，没有其他的限定意义。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，所述光学组件还包括沿光路方向依次布设的准直镜208、振镜209以及聚焦镜210，所述反射式平顶光束整形镜207反射出的光束依次经过是所述准直镜208以及所述振镜209，并从所述聚焦镜210汇聚出射至待加工的FPC柔性电路板上。上述的激光发射器以及所述准直镜208均设置于所述光学平台203上。在去除最后一层时，准直镜组和聚焦镜210上移，获得较大的平顶圆光斑，降低加工深度，减少对底层的损伤。

进一步优化上述方案，所述聚焦镜210为可调聚焦镜，它能够改变工作面上的平顶光斑大小。具体地，它由两个透镜组成，改变透镜之间的间距来进行调整。在开始进行焊盘孔加工时，获得小的平顶圆光斑，以获得较高的作用效果。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，本系统还包括用于观察FPC柔性电路板的位置的CCD视觉机构214。在本实施例中，该CCD视觉机构214是本领域常用系统，它是辅助激光工作的设备，它可以测量FPC柔性电路板标记位置信息。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，本系统还包括用于带着所述搁置平台移动以配合激光加工的XYZ运动机构。该XYZ运动机构为本领域常用动作机构，它可以包括X轴运动系统211、Y轴运动系统212以及Z轴运动系统213，其中X轴运动系统211和Y轴运动系统212互相垂直固定在工作平台201上，该工作平台201下面实施例再详述，此处暂且不提。采用该X轴运动系统211和Y轴运动系统212即可调整FPC柔性电路板在X轴和Y轴方向的运动，使得待加工的FPC柔性电路板上的印刷标记处于CCD视觉机构214的视场范围内。而该CCD视觉机构214位于Z轴运动系统213的侧面，Z轴运动系统213可以带着上述的搁置平台上下移动，对该方向上的位置进行调整。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，所述搁置平台为真空吸附平台215。在本实施例中，采用真空吸附的形式，可以通过抽真空将待加工的FPC柔性电路板紧紧地吸附在其表面，可以确保FPC柔性电路板在加工时不会产生位移。该真空吸附平台215固定在Y轴运动系统212上，随之移动。优选的，吸附时的吸附风机可以采用电磁阀控制。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，本系统还包括设于所述搁置平台处的吸尘机构216。在本实施例中，该吸尘机构216是本领域常规设备，它可以将加工时产生的烟尘吸附并收集，避免烟尘逸散。该吸尘系统位于所述真空吸附平台215的上方，且位于所述CCD视觉机构214下方。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图5，本系统还包括底座200、设于所述底座200上的工作平台201以及设于所述工作平台201上的立柱202，所述光学平台203架设在所述立柱202上。在本实施例中，工作平台201与底座200弹性连接，立柱202位于工作平台201两侧，并与工作平台201固定连接，光学平台203固定连接在立柱202上，且光学平台203的顶面与工作平台201平行，光学平台203的侧面与工作平台201垂直。另外，本系统还配制有工控机217和显示器218，工控机217用来控制并协调各部件之间的工作，显示器218可以显示CCD视觉机构214观测的情况。

接下来再详细说明多通道系统的结构。

实施例三：

请参阅图6至图7，本发明实施例提供一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，包括多个激光器300、供待加工的FPC柔性电路板安置的多个搁置平台以及用于将所述激光器300发出的光导送至所述搁置平台上的FPC柔性电路板上进行加工的多个光学组件，各所述激光器300与各所述搁置平台一一对应配制，各所述搁置平台与各所述光学组件一一对应配制；每一所述光学组件均包括用于将原有光束中的高阶成分去除的扩束镜组307以及用于将光束调制成能量均匀的光束的反射式平顶光束整形镜308，所述扩束镜组307和所述反射式平顶光束整形镜308沿光路依次布设。在本实施例中，采用多个激光器300、多个搁置平台以及多个光学组件，且三者是对应配制的，使得本系统具备同时加工多块FPC柔性电路板的能力，当然，具体有多少数量的加工位以及是否同时或者是选择哪个工位工作都是可以根据实际情况来选择的，本实施例对此不作限定。从激光器300中发出的原始激光，如图2所示，其能量密度较高，半径大，且呈不规则的分布，其光束能量不均匀，直接用于烧蚀不易控制且烧蚀质量不佳，因此在本实施例中采用了扩束镜组307来去除光束中的高阶成分，同时采用反射式平顶光束整形镜308(在图7中的壳体内，并未示出，该壳体内依次设置有反射式平顶光束整形镜308、准直镜；反射镜组以及振镜)对能量进行调制，调制后的光束其能量密度以及半径均得到了规整，其光束能量均匀，可以得到平顶圆光斑，有效解决目前由于高斯光束中心能量过高，边缘能量不足带来的铜箔层出现烧蚀等负面问题，提高了光束质量。这样的光束是可控的，一方面提高了烧蚀的质量，另一方面也提高了烧蚀的精度，提高了产品的质量。因此，采用本系统可以满足先贴覆未开窗的PI覆盖膜，然后再进行统一开窗的加工方式。优选的，激光器300可以采用紫外皮秒激光器。优选的，整个光路可以采用若干个反射镜316来将光路灵活转折，从振镜出来的光束经过场镜317射出。

进一步优化上述方案，请参阅图6和图7，所述激光器300、所述搁置平台以及所述光学组件的数量均有两个，两个所述激光器300叠设，且两个所述激光器300的出光方向相反。在本实施例中，为了合理利用空间，将两个激光器300沿高度方向叠放，并将两个激光器300的出光口对着不同的方向，以避免与该激光器300配套的光学组件互相干涉，且有足够的空间便于光学组件中的各部件的布局。

进一步优化上述方案，请参阅图6和图7，还包括供各所述激光器300、各所述搁置平台以及各所述光学组件的安置的光学平台304，所述光学平台304设在工作平台302上，所述工作平台302设于底座301上。在本实施例中，设底座301、工作平台302以及光学平台304将上述的器件搁置起来，工作平台302通过立柱303设在底座301上，方便工作人员观察操作。

进一步优化上述方案，请参阅图6和图7，还包括用于观察FPC柔性电路板的位置的CCD视觉机构305。在本实施例中，该CCD视觉机构305是本领域常用系统，它是辅助激光工作的设备，它可以测量FPC柔性电路板标记位置信息。优选的，该CCD视觉机构305有两个，且两个所述CCD视觉机构305与两个所述搁置平台一一对应配置。

进一步优化上述方案，请参阅图6和图7，还包括设于所述搁置平台处的吸尘机构306。在本实施例中，该吸尘机构306是本领域常规设备，它可以将加工时产生的烟尘吸附并收集，避免烟尘逸散。该吸尘系统位于所述真空吸附平台的上方，且位于所述CCD视觉机构305下方。优选的，该吸尘机构306有两个，且两个所述吸尘机构306与两个所述搁置平台一一对应配置。

进一步优化上述方案，请参阅图6和图7，还包括储料组件309、送料装置310、取料装置311、吸附平台312、X轴运动系统313、Y轴运动系统314、Z轴运动系统315。

实施例四：

请参阅图6和图8，本系统还包括用于储存FPC柔性电路板的储料组件。在本实施例中，本系统可以配设储料组件，用于将FPC柔性电路板储存起来，具体地，改储料组件可以同时容纳几百块FPC柔性电路板，这样在进行加工时可以节省时间，提高效率。当然，本储料机构也可以用在上述的单通道系统中，甚至可以用在除了单通道和多通道的其他的加工系统中，其具有通用性。

进一步优化上述方案，请参阅图8，所述储料机构包括储料框400以及支撑于所述储料框400下方的支撑腿401，所述储料框400具有供多块FPC柔性电路板沿其高度方向叠放在其内的储料腔402，所述储料框400的上方具有供FPC柔性电路板从所述储料腔402中移出的出料口403。在本实施例中，采用一个具有第一高度的储料框400，将FPC柔性电路板叠起来放到出料框中，整体放在取料机构的路径上，取料机构只需要在其路径上往返动作即可持续不断地取料，待储料腔402中的FPC柔性电路板均取完后，再放入一次即可，每次都可以放很多块，提高了工作效率。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图8，所述储料框400包括用于承载叠设的FPC柔性电路板的活动板404以及用于将所述活动板404顶起以将最上层的FPC柔性电路板顶至所述出料口403处的驱动机构，所述活动板404水平设于所述储料框400内。在本实施例中，与取料机构配合的形式可以是将FPC柔性电路板顶起至出料口403处，以方便取料机构的取料，如此取料机构可省去达到储料框400正上方后再下降取料的动作，因为随着叠设的FPC柔性电路板的减少，其厚度是逐渐减少的，对应在储料框400中，其高度将降低，越来越深入储料框400，如果取料机构不配设竖直方向的位移动作，则无法再取到料，因此本实施例可以采用驱动机构将搁置有FPC柔性电路板的活动板404顶起，方便取料机构直接在出料口403处取料。当然，就如上面所说的，取料的方式也可以是伸进储料框400取料，取料机构也可以具备这一升降动作，这也是一种可实施例的方式，本实施例对取料的方式不作限制。优选的，驱动机构包括丝杆电机405，所述丝杆电机405的驱动端安装在所述活动板404上。

进一步优化上述方案，请参阅图8，所述储料框400还具有用于导向的导向杆406。在本实施例中，设竖向设置的导向杆406，可以确保驱动机构在推动活动平台时，活动平台是始终保持水平状态的。实现的方式多种多样，导向杆406可以是伸缩杆，其随着活动平台的上升和下降而伸缩。优选的，所述导向杆406可以设有多根，各所述导向杆406环绕所述驱动机构设置。如此可以起到更为稳定的导向作用。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图8，本系统还包括用于调整所述储料腔402的大小的调整机构。在本实施例中，当加工的FPC柔性电路板的尺寸不一时，固定尺寸的储料腔402将无法满足要求，因此可以采用调整机构来调整储料腔402的大小，使之可以匹配各类FPC柔性电路板的尺寸。

进一步优化上述方案，请参阅图8，所述调整机构包括环绕所述活动板404设置的多根限位杆407以及用于驱使所述限位杆407水平移动的驱动件，各所述限位杆407均竖向设置，且各所述限位杆407和所述活动板404围合形成所述储料腔402。在本实施例中，通过限位杆407来活动板404来构建上述的储料腔402，那么当限位杆407在移动后，即可改变储料腔402的大小。例如限位杆407有四根，四根限位杆407围合形成一个方形。当然有其他根数也可以，只要围合形成FPC柔性电路板的形状即可，通常是方形。优选的，限位杆407可以在活动板404上水平移动，也可以在活动板404上开设沿其平面的方向向其内部延伸的开口槽，限位杆407在开口槽中移动，如此可以避免干涉。优选的，驱动件为手轮，通过手轮的转动来驱使限位杆407的移动，每一侧的限位杆407可以安排一个手轮来对它们同时进行调节，例如长方形的长上的限位杆407，或者是宽上的限位杆407，调整的方式是常规的丝杆传动，通过丝杆的形式可以做到精调整。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图8，本系统还包括用于控制所述驱动机构在停止位置停止的限位机构。在本实施例中，当叠放的FPC柔性电路板随着被取走而越来越少后，驱动机构顶升的距离是在不断地变化的，那么何时停止以防止FPC柔性电路板被顶得过高，将会是需要面临的一个问题。因此在本实施例中，通过该限位机构，当驱动机构顶升至停止位置时可以控制驱动机构停止继续顶升，以提高系统的自动化工作。

进一步优化上述方案，请参阅图8，所述限位机构包括检测光纤感应器408，所述检测光纤感应器408设于所述出料口403处。在本实施例中，采用的是检测光纤感应器408来实现控制，它设在出料口403处，当其触碰到FPC柔性电路板时即可发出高频信号，此时驱动机构接收到该信号后就立即断电停止继续顶升。当然，现有技术中，类似的光电感应设备还有很多，都可以用在本实施例中，本实施例对此不作限制。

实施例五：

请参阅图6、图9和图10，本系统还包括用于运送FPC柔性电路板的送料装置。在本实施例中，当取料机构从上述的储料框中将FPC柔性电路板取出后，会放在该送料装置上，该送料装置通常与上述的XYZ运动机构配合使用，由该送料装置将FPC柔性电路板送至加工的位置。当然，本送料装置也可以用在上述的单通道系统中，甚至可以用在除了单通道和多通道的其他的加工系统中，其具有通用性。

进一步优化上述方案，请参阅图9和图10，所述送料装置包括供FPC柔性电路板安置的搁置平台以及可拨动所述FPC柔性电路板以初步定位的定位机构501，所述定位机构501设于所述搁置平台下方。在本实施例中，取料机构在将FPC柔性电路板放置在该送料装置上后，可能会存在位置不好，即不在指定位置的情况，可以通过定位机构501拨动FPC柔性电路板，以将FPC柔性电路板拨动至指定位置，此动作为初步定位。在初步定位后，在加工的位置，CCD视觉定位系统再通过FPC柔性电路板两个对角的MARK点做精准定位。

进一步优化上述方案，请参阅图9和图10，所述定位机构501包括可朝供FPC柔性电路板指定安置的区域的方向移动的拨动杆502以及用于驱使所述拨动杆502位移的位移组件，所述指定安置的区域在所述搁置平台的上表面上，所述位移组件设于所述搁置平台下方。在本实施例中，拨动的形式采用的是拨动杆502，通过位移组件驱使去朝着FPC柔性电路板指定安置的区域的方向移动，可以初步将位置不好的FPC柔性电路板推到指定安置的区域中去，以实现初步定位。

进一步优化上述方案，请参阅图9和图10，所述定位机构501还包括用于驱使所述拨动杆502伸缩的伸缩组件，所述搁置平台的至少一侧具有供所述拨动杆502伸出至其上表面外的孔洞503。在本实施例中，配合上述的位移动作，拨动杆502的动作可以有两步，一步是从搁置平台下方从孔洞503处伸出，第二步是水平位移拨动FPC柔性电路板，通过这一拨动的动作可以初步将FPC柔性电路板送至指定的位置，以实现初步定位。加入了伸缩动作，可以在不需要拨动(即PFC柔性电路板是放在了指定安置的区域中)FPC柔性电路板时将拨动杆502收藏在搁置平台的下方。优选的，该伸缩动作所采用的伸缩组件可以是现有常规伸缩机构，例如气缸，或者是直接采用液压伸缩杆，而位移组件也可以是常规机构，例如丝杆或者是气缸驱动，这里就不再详述它们的具体结构。另外，拨动杆502的上端可以制备成球形或斜面，若为斜面时，斜面朝向指定安置的区域的方向，如果FPC柔性电路板正好落在了拨动杆502上方，且拨动杆502位于FPC柔性电路板的边缘处，在顶起时可以便于FPC柔性电路板滑向指定安置的区域中。

进一步优化上述方案，请参阅图9和图10，所述拨动杆502和所述孔洞503均有多个且一一对应配置，所述搁置平台的多侧均具有所述孔洞503，所述指定安置的区域在各所述孔洞503围合形成的区域中。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图9和图10，所述孔洞503为长条状，长条状的所述孔洞503朝着所述指定安置的区域的方向延伸。在本实施例中，将孔洞503设为长条状，可以为拨动杆502导向，确保拨动杆502沿着特定的方向移动，可以保证拨动的路径。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图9和图10，所述搁置平台包括用于供FPC柔性电路板搁置的平板504以及位于所述平板504下方的底板505，所述平板504和所述底板505之间具有容纳所述定位机构501的容纳腔506，所述指定安置的区域在所述平板504上。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图9和图10，本装置还包括用于驱使所述搁置平台沿Y轴方向移动的Y轴运动系统507。在本实施例中，本搁置平台可以在Y轴运动系统507的带动下沿Y轴移动，配合整体的系统作业。此处提及的Y轴运动系统507，还包括上述实施例的X轴运动系统、Z轴运动系统等都是现有移动机构，此处就不再详述它们的具体结构形式。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图9和图10，所述搁置平台为真空吸附平台500。在本实施例中，采用真空吸附的形式，可以通过抽真空将待加工的FPC柔性电路板紧紧地吸附在其表面，可以确保FPC柔性电路板在加工时不会产生位移。优选的，吸附时的吸附风机可以采用电磁阀控制。

实施例六：

请参阅图11，本系统还包括用于取料的取料装置。在本实施例中，取料装置可以将FPC柔性电路板取出，然后放在上述的送料装置上，送往下一道工序。当然，本取料装置也可以用在上述的单通道系统中，甚至可以用在除了单通道和多通道的其他的加工系统中，其具有通用性。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图11，所述取料装置包括用于吸取FPC柔性电路板的吸料组件，所述吸料组件包括吸料板600以及若干吸盘601，所述吸料板600上具有若干供所述吸盘601安装的多个安装位602，各所述安装位602均布在所述吸料板600上。在工作的过程中，常会遇到FPC柔性电路板的尺寸不一的情况，现有设备多会准备对应型号的吸料组件，在需要时进行更换，但这种方式无疑会浪费时间，降低工作效率。因此在本实施例中，直接在吸料板600上设多个安装位602，吸盘601与吸料板600的各个安装位602之间均为可拆卸连接的形式，在需要吸附尺寸不一的FPC柔性电路板时，只需要调整吸盘601的位置，安装到合适位置的安装位602上即可。优选的，各所述安装位602环绕所述吸附板设置，FPC柔性电路板多为方块状，环绕的形状可以匹配该形状。

进一步优化上述方案，请参阅图11，各所述吸盘601均为真空吸盘。在本实施例中，采用真空吸附的形式来吸取FPC柔性电路板，可以做到更为流畅的吸取和放下的动作。当然除了采用真空吸附的形式以外，还可以采用机械吸附的形式，形式多种多样，只要是能够抓取到FPC柔性电路板即可，本实施例对此不作限制。

进一步优化上述方案，请参阅图11，还包括用于连通各所述吸盘601的气路，所述气路至少部分置于所述吸料板600内，且所述气路的另外一端连接真空发生器。在本实施例中，真空吸附气路的布置可以是隐藏式的，即藏在吸附板内，吸附板内具有内腔，可以通过气管布置的形式，也可以是让吸附板内的内腔整体作为气路，真空发生器作用到了该内腔中，内腔再作用到与之连通的真空吸盘中，但采用这种形式时需要在工作时及时封堵不使用的安装位602，避免漏气，此处可以采用封堵件封堵安装位602。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图11，还包括可立设于系统的底座上的支撑柱603，支撑柱603有两根，两个所述支撑柱603之间安装有横梁604，沿所述横梁604的长度方向，所述横梁604上布设有第一移动组件，所述吸料组件安装在所述移动组件上。在本实施例中，采用移动组件来带着吸料组件位移至送料装置。优选的，该第一移动组件可以是伺服电机配丝杆模组605。

进一步优化上述方案，请参阅图11，还包括可带着所述吸料组件沿所述支撑柱603的高度方向移动的第二移动组件，所述第二移动组件安装在所述第一移动组件上。在本实施例中，增设该上下移动的动作形式，便于吸料组件下降吸料然后再抬升后随着第一移动组件移走。优选的，该第二移动组件可以采用上下气缸606。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：

包括多个激光器、供待加工的FPC柔性电路板安置的多个搁置平台以及用于将所述激光器发出的光导送至所述搁置平台上的FPC柔性电路板上进行加工的多个光学组件，各所述激光器与各所述搁置平台一一对应配制，各所述搁置平台与各所述光学组件一一对应配制；

每一所述光学组件均包括用于将原有光束中的高阶成分去除的扩束镜组以及用于将光束调制成能量均匀的光束的反射式平顶光束整形镜，所述扩束镜组和所述反射式平顶光束整形镜沿光路依次布设，具体为：

先将未开窗的PI覆盖膜贴覆在FPC柔性电路板的线路层上；然后在需要开窗的位置采用激光烧蚀的方式在所述PI覆盖膜上开窗，并继续烧蚀至露出所述线路层中的铜箔，以得到开窗后的FPC柔性电路板；

采用能量高斯分布的激光，并将该激光光束调制成能量分布均匀的平顶圆光斑；

将所述激光光束聚焦在所述PI覆盖膜需要开窗的位置，快速烧蚀所述PI覆盖膜直至露出线路层中的铜箔；

其中，调制的方式具体为：

先采用带挡光光阑的扩束镜组阻挡原有光束中的高阶成分；

然后采用反射式平顶光束整形镜将能量高斯分布的光束调制成能量均匀的光束；

在调制完激光光束后，通过沿光路的方向依次布设的准直镜、振镜以及聚焦镜将光束导送至所述PI覆盖膜上，所述扩束镜组将出射光束的直径调节为确定的D₀，小角度入射到所述反射式平顶光束整形镜，在反射出射方向的f_w位置形成一个直径D₁平顶圆光斑，在反射出射方向的f_w+f_z的位置，放置一个焦距为f_z的准直镜，让所述反射式平顶光束整形镜与所述准直镜共焦，通过所述准直镜后入射到所述振镜，再沿着出射方向放置焦距为f_c的聚焦镜，即可在所述PI覆盖膜上可以获得直径为D₂＝D₁×f_c÷f_z的平顶光斑；

所述反射式平顶光束整形镜的面型满足如下关系：

其中，r₀为入射高斯光束束腰半径；r为入射光束的径向坐标；R为光束整形镜的出射光束径向坐标；f_w为反射式平顶光束整形镜的焦距；σ为输出光束的目标振幅；x为径向坐标r处反射式平顶光束整形镜的面型参数。

2.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：所述激光器、所述搁置平台以及所述光学组件的数量均有两个，两个所述激光器叠设且两个所述激光器的出光方向相反。

3.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：还包括供各所述激光器、各所述搁置平台以及各所述光学组件的安置的光学平台，所述光学平台设在工作平台上，所述工作平台设于底座上。

4.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：还包括用于观察FPC柔性电路板的位置的CCD视觉机构。

5.如权利要求4所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：所述CCD视觉机构有两个，且两个所述CCD视觉机构与两个所述搁置平台一一对应配置。

6.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：还包括设于所述搁置平台处的吸尘机构。

7.如权利要求6所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：所述吸尘机构有两个，且两个所述吸尘机构与两个所述搁置平台一一对应配置。

8.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：还包括用于储存FPC柔性电路板的储料组件。

9.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：还包括用于运送FPC柔性电路板的送料装置。

10.如权利要求1所述的一种多通道FPC柔性电路板的加工系统，其特征在于：还包括用于取FPC柔性电路板的取料装置。

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