CN205082066U - 一种印制电路板激光成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及印制电路板制作技术领域，具体涉及到一种印制电路板激光成像设备，主要克服印制电路板传统的底片成像技术在图像转移时存在的精度、分辨率差，产量、合格率低的缺点。其特征在于：包括底架，所述的底架的中部安装有横梁，所述的横梁上安装有激光加工头与加工头调节器，所述的底架上在所述的激光加工头的正下方安装有X-Y加工平台，以及用来控制所述的激光加工头与所述的X-Y加工平台的控制单元。本实用新型，X-Y加工平台与CCD摄像头配合完成待加工电路板的定位，加工头调节器上下调节激光加工头完成激光焦点的调节，控制单元控制扫描振镜完成电路板线路的成像。具有过程简单、生产效率高、化学污染小、设备成本低等优点。

Description

一种印制电路板激光成像设备

技术领域

本实用新型涉及印制电路板制作技术领域，具体涉及到一种印制电路板激光成像设备。

背景技术

图像转移是印制电路板生产过程中的关键步骤，实现印制电路板的图像转移技术工业上又叫印制电路板成像技术。随着信息技术的迅猛发展，特别是高密度、高精度多层板和HID、BUM板的出现，传统的底片成像技术逐渐暴露出精度、分辨率较差和成品率低下等缺点。

激光直接成像直接利用数据流驱动设备印制电路板上进行图形成像。然后再进行碱性蚀刻除去激光刻蚀后裸露出的铜，最后进行去膜除去剩下的光致抗蚀剂，即得到所需的铜导体图形了。激光直接成像与传统的底片成像技术相比有以下优势：第一、激光直接成像技术仅需镀光致抗蚀膜、激光成像、碱性刻蚀、去膜四个步骤，其工艺过程简化了60%左右；第二、激光的精确控制及数据直接驱动，避免了底片制作过程中误差，消除了底片成像时产生的尺寸偏差问题，保证了图形转移的精度；第三、激光直接成像技术无需使用底片，提高了产品的合格率，也降低了成本。所以激光成像技术取代底片成像技术已成为趋势。

实用新型内容

为了克服印制电路板传统的底片成像技术在图像转移时存在的精度、分辨率差，产量、合格率低的缺点，本实用新型提供了一种印制电路板激光成像设备，精确、高效的完成图像转移。

本实用新型采用的技术方案：

一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：包括底架，所述的底架的中部安装有横梁，所述的横梁上安装有激光加工头与加工头调节器，所述的底架上在所述的激光加工头的正下方安装有X-Y加工平台，以及用来控制所述的激光加工头与所述的X-Y加工平台的控制单元。

所述的底架包括有底部的MC尼龙支腿垫板，所述的MC尼龙支腿垫板上安放有金属框架，所述的金属框架上固定有水平的用于安装所述的X-Y加工平台的花岗岩面板。

所述的金属框架内设有用于安装电气柜的固定座，所述的固定座设有一排竖直方向的固定孔，所述的电气柜利用螺栓、固定螺母高度可调的安装在所述的固定座上。

所述的固定螺母采用方型螺母，所述的固定螺母外部包裹有螺母安装座，所述的固定螺母安装座设有两个可插入所述的固定孔并折弯的卡扣部。

所述的激光加工头包括用于发生激光的紫外线激光器、用于处理激光的一体化光路、用于扫描印刷的扫描振镜、以及用于定位的CCD摄像头。

所述的加工头调节器包括有与所述的横梁固定的光杠固定座、用于安装所述的激光加工头的加工头安装板；所述的光杠固定座上固定安装有两根竖直方向的光杆，所述的光杠固定座上可旋转安装有一根竖直方向的螺杆，所述的螺杆的上端设有用于支撑所述的螺杆的轴承、用于精确旋转所述的螺杆的带刻度手轮；所述的加工头安装板上安装有滑台面板，所述的滑台面板上固定安装有两组分别与所述的两根光杆形成两组直线滑动副的直线轴承，所述的滑台面板上固定有与所述的螺杆形成丝杆螺纹副的铜螺母。

所述的X-Y加工平台包括水平安装在所述的底架上的第一直线滑台，所述的第一直线滑台上可滑动安装有第一滑块，所述的第一滑块上固定有与所述的第一直线滑台垂直的第二直线滑台，所述的第二直线滑台上可滑动安装有第二滑块，所述的第二滑块上安装有用于放置工件的大面板。

所述的第一直线滑台的一侧设有光栅尺。

所述的第一直线滑台与所述的第一滑块、所述的第二直线滑台与所述的第二滑块之间均设有滚珠丝杆副，所述的滚珠丝杆副采用步进电机做动力。

所述的第一直线滑台与所述的第二直线滑台的两端均设有橡胶防撞块。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型，X-Y加工平台与CCD摄像头配合完成待加工电路板的定位，加工头调节器上下调节激光加工头完成激光焦点的调节，控制单元控制扫描振镜完成电路板线路的成像。具有过程简单、生产效率高、化学污染小、设备成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2是本实用新型底架的示意图。

图3是本实用新型固定螺母与螺母安装座的示意图。

图4是本实用新型激光加工头的示意图。

图5是本实用新型加工头调节器的示意图。

图6是本实用新型X-Y加工平台的示意图。

底架1、横梁2、激光加工头3、加工头调节器4、X-Y加工平台5、MC尼龙支腿垫板11，金属框架12、花岗岩面板13、固定座14、螺母15、螺母安装座16、紫外线激光器31、用于处理激光的一体化光路32、用于扫描印刷的扫描振镜33、以及用于定位的CCD摄像头34、光杠固定座41、加工头安装板42、光杆43、螺杆44，轴承45、带刻度手轮46、滑台面板47、直线轴承48、铜螺母49、第一直线滑台51、第一滑块52、第二直线滑台53、第二滑块54、大面板55、光栅尺56、滚珠丝杆副57、橡胶防撞块58。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备：包括底架1，所述的底架1的中部安装有横梁2，所述的横梁2上安装有激光加工头3与加工头调节器4，所述的底架1上在所述的激光加工头3的正下方安装有X-Y加工平台5，以及用来控制所述的激光加工头3与所述的X-Y加工平台5的控制单元。

本实施例通过移动X-Y加工平台5完成待加工电路板的定位，加工头调节器4上下调节激光加工头3完成激光焦点的调节，控制单元控制激光加工头3完成电路板线路的成像。本实用新型具有过程简单、生产效率高、化学污染小、设备成本低等优点，为今后集成程度更高、精度要求更高的HID、BUM板的加工制造提供技术支持。

如图2所示，本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的底架1的结构：所述的底架1包括有底部的MC尼龙支腿垫板11，所述的MC尼龙支腿垫板11上安放有金属框架12，所述的金属框架12上固定有水平的用于安装所述的X-Y加工平台5的花岗岩面板13。

本实施例中MC尼龙支腿垫板11具有缓冲减震效果；金属框架12由六根80mm的方钢，四根60mm的方钢，七根50mm的方钢焊接成立体框架，轻便牢固；花岗岩面板13具有硬度高、耐磨损的特点，特别适于用于安放所述的X-Y加工平台5。本实用新型的底架1能有效保证X-Y加工平台5的稳定性，进而保证图形转移的精度。

如图2所示，本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的电气柜的固定座14的结构：所述的金属框架12内设有用于安装电气柜的固定座14，所述的固定座14设有一排竖直方向的固定孔，所述的电气柜利用螺栓、螺母15高度可调的安装在所述的固定座14上。

本实施例的一排竖直方向的固定孔，可以将电气柜安放在不同的高度。本实用新型，可以根据实际接线情况上下调整螺母15的位置达到自己的安装要求。

如图3所示，本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的电气柜的螺母安装座16的结构：所述的固定螺母15采用方型螺母，所述的固定螺母15外部包裹有螺母安装座16，所述的螺母安装座16设有两个可插入所述的固定孔并折弯的卡扣部。

本实施例的螺母安装座16与固定螺母15装配后，卡扣部穿过固定孔并折弯，起到固定的作用。本实用新型可保证搬运、使用过程中固定螺母无法脱落，确保电气柜的稳定，防止设备运行时整机发生晃动。

如图4所示，本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的激光加工头3的结构：所述的激光加工头3包括用于发生激光的紫外线激光器31、用于处理激光的一体化光路32、用于扫描印刷的扫描振镜33、以及用于定位的CCD摄像头34。

本实施例中，由紫外线激光器31发出的激光通过光纤进入一体化光路32部分完成整形、均匀、扩束准直，最后进入扫描振镜33，由计算机软件控制扫描振镜按预定路径进行加工，CCD摄像头34通过固定板与扫描振镜11固定在一起，X-Y加工平台5完成印制电路板的精确定位。本实施例的激光加工头3成像最小线宽0.02mm，成像线速度最大15000mm/s，成像深度0.1mm，重复精度±0.002mm,整机功率≤500w，具有能耗低、精度高、效率高的优点。

如图5所示，本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的加工头调节器4的结构：所述的加工头调节器4包括有与所述的横梁2固定的光杠固定座41、用于安装所述的激光加工头3的加工头安装板42；所述的光杠固定座41上固定安装有两根竖直方向的光杆43，所述的光杠固定座41上可旋转安装有一根竖直方向的螺杆44，所述的螺杆44的上端设有用于支撑所述的螺杆44的轴承45、用于精确旋转所述的螺杆44的带刻度手轮46；所述的加工头安装板42上安装有滑台面板47，所述的滑台面板47上固定安装有两组分别与所述的两根光杆43形成两组直线滑动副的直线轴承48，所述的滑台面板47上固定有与所述的螺杆44形成丝杆螺纹副的铜螺母49。

本实施例中，加工头调节器4由光杠固定座41通过螺栓螺母与横梁2固定在一起，滑台面板47上固定有铜螺母49，与穿过铜螺母49的螺杆44构成了丝杆螺母运动副，转动带刻度手轮46就能精确的控制激光加工头3上下移动，达到调焦的目的。本实用新型，丝杆螺母运动副结构具有调节精确的特点，带刻度手轮46还具有记录功能，保证操作的可重复操作，铜螺母49具有自润滑特性，确保螺纹副不会卡死。

如图6所示，本实施例本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的X-Y加工平台5的结构：所述的X-Y加工平台5包括水平安装在所述的底架1上的第一直线滑台51，所述的第一直线滑台51上可滑动安装有第一滑块52，所述的第一滑块52上固定有与所述的第一直线滑台51垂直的第二直线滑台53，所述的第二直线滑台53上可滑动安装有第二滑块54，所述的第二滑块54上安装有用于放置工件的大面板55。

所述的第一直线滑台51与所述的第一滑块52、所述的第二直线滑台53与所述的第二滑块54之间均设有滚珠丝杆副57，所述的滚珠丝杆副57采用步进电机做动力。

本实施例中，互相垂直的第一直线滑台51与第二直线滑台53构成X-Y平台的基础，滚珠丝杆副57构成传动机构，步进电机构成动力。本实用新型的X-Y加工平台5具有调节精确，动作稳定的优点。

如图6所示，本实施例本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的X-Y加工平台5的结构：所述的第一直线滑台51的一侧设有光栅尺56。

本实施例，装有光栅尺56，用于精确控制移动距离。本实用新型的结构，使得X-Y加工平台5的调节更精确。

如图6所示，本实施例本实施例提供了一种印制电路板激光成像设备的X-Y加工平台5的结构：所述的第一直线滑台51与所述的第二直线滑台53的两端均设有橡胶防撞块58。

本实施例，两组滑台的两端都装有橡胶防撞块58，用于X-Y加工平台5的保护及限位。本实用新型的防撞结构，能有效保护X-Y加工平台5不受损坏。

本实用新型适用于双面覆铜镀锡板的加工，与现有刻蚀覆盖有光致抗蚀剂的特殊干膜板、激光直接刻蚀覆铜板两种方法相比，具有过程简单、生产效率高、化学污染小、设备成本低、激光功率小的优点。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷例。而这些属于本实用新型的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：包括底架（1），所述的底架（1）的中部安装有横梁（2），所述的横梁（2）上安装有激光加工头（3）与加工头调节器（4），所述的底架（1）上在所述的激光加工头（3）的正下方安装有X-Y加工平台（5），以及用来控制所述的激光加工头（3）与所述的X-Y加工平台（5）的控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的底架（1）包括有底部的MC尼龙支腿垫板（11），所述的MC尼龙支腿垫板（11）上安放有金属框架（12），所述的金属框架（12）上固定有水平的用于安装所述的X-Y加工平台（5）的花岗岩面板（13）。

3.根据权利要求2所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的金属框架（12）内设有用于安装电气柜的固定座（14），所述的固定座（14）设有一排竖直方向的固定孔，所述的电气柜利用螺栓、固定螺母（15）高度可调的安装在所述的固定座（14）上。

4.根据权利要求3所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的固定螺母（15）采用方型螺母，所述的固定螺母（15）外部包裹有螺母安装座（16），所述的螺母安装座（16）设有两个可插入所述的固定孔并折弯的卡扣部。

5.根据权利要求1所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的激光加工头（3）包括用于发生激光的紫外线激光器（31）、用于处理激光的一体化光路（32）、用于扫描印刷的扫描振镜（33）、以及用于定位的CCD摄像头（34）。

6.根据权利要求1所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的加工头调节器（4）包括有与所述的横梁（2）固定的光杠固定座（41）、用于安装所述的激光加工头（3）的加工头安装板（42）；所述的光杠固定座（41）上固定安装有两根竖直方向的光杆（43），所述的光杠固定座（41）上可旋转安装有一根竖直方向的螺杆（44），所述的螺杆（44）的上端设有用于支撑所述的螺杆（44）的轴承（45）、用于精确旋转所述的螺杆（44）的带刻度手轮（46）；所述的加工头安装板（42）上安装有滑台面板（47），所述的滑台面板（47）上固定安装有两组分别与所述的两根光杆（43）形成两组直线滑动副的直线轴承（48），所述的滑台面板（47）上固定有与所述的螺杆（44）形成丝杆螺纹副的铜螺母（49）。

7.根据权利要求1所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的X-Y加工平台（5）包括水平安装在所述的底架（1）上的第一直线滑台（51），所述的第一直线滑台（51）上可滑动安装有第一滑块（52），所述的第一滑块（52）上固定有与所述的第一直线滑台（51）垂直的第二直线滑台（53），所述的第二直线滑台（53）上可滑动安装有第二滑块（54），所述的第二滑块（54）上安装有用于放置工件的大面板（55）。

8.根据权利要求7所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的第一直线滑台（51）的一侧设有光栅尺（56）。

9.根据权利要求7所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的第一直线滑台（51）与所述的第一滑块（52）、所述的第二直线滑台（53）与所述的第二滑块（54）之间均设有滚珠丝杆副（57），所述的滚珠丝杆副（57）采用步进电机做动力。

10.根据权利要求7所述的一种印制电路板激光成像设备，其特征在于：所述的第一直线滑台（51）与所述的第二直线滑台（53）的两端均设有橡胶防撞块（58）。