一種陶瓷基板的激光切割加工方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陶瓷基板的激光切割加工方法，該方法包括以下步驟，使用脈沖激光器，通過(guò)對(duì)激光頻率重新組合，使多個(gè)激光脈沖落到加工工件同一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷基板打點(diǎn)刻劃或虛線刻劃，后期采用裂片方式進(jìn)行分離；還涉及一種陶瓷基板工件的激光切割系統(tǒng)，包括X軸位移臺(tái)、Y軸位移臺(tái)、CCD相機(jī)、上下料系統(tǒng)、工件吸盤、定位系統(tǒng)、Z軸位移臺(tái)、激光聚焦組件；激光聚焦組件設(shè)于所述工件吸盤上方，工件吸盤與所述Y軸位移臺(tái)連接，Z軸位移動(dòng)臺(tái)設(shè)于所述工件吸盤的上方，與激光聚焦組件相連，CCD相機(jī)設(shè)于工件吸盤下方；上下料系統(tǒng)包括90度支板，吸盤A與吸盤B，上料盒及下料盒，完成加工工件的自動(dòng)上下料動(dòng)作，切口質(zhì)量、良品率都大幅提升。
【專利說(shuō)明】一種陶瓷基板的激光切割加工方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光切割加工方法領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷基板的激光切割加工方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷基板具有優(yōu)良電絕緣性能，高導(dǎo)熱特性，優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強(qiáng)度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。廣泛應(yīng)用于航天航空及軍用電子組件、移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)、家用電器和汽車電子等領(lǐng)域。
[0003]激光切割技術(shù)現(xiàn)已成為一種成熟的工業(yè)加工技術(shù),除開(kāi)傳統(tǒng)的以金屬作為切割的主要對(duì)象外，陶瓷等為切割對(duì)象的切割技術(shù)成為新興的研究方向。帝爾激光在研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，陶瓷材料結(jié)構(gòu)致密，并且具有一定的脆性，普通機(jī)械方式盡管可以加工，但是在加工過(guò)程中存在應(yīng)力，尤其針對(duì)一些厚度很薄的陶瓷片，極易產(chǎn)生碎裂，這使得陶瓷的加工成為了廣泛應(yīng)用的難點(diǎn)。
[0004]激光作為一種柔性加工方法，在陶瓷基板加工工藝上展示出了非凡的能力。C02高功率激光是目前在陶瓷基板的直線切割應(yīng)用中的傳統(tǒng)工藝，其高效的切割以及基本平整的切割斷面，目前也是陶瓷分板加工的主流工藝。然而，對(duì)于一些更高要求的陶瓷基板的切割加工，微電子應(yīng)用陶瓷電路基板的切割，比如陶瓷電阻及電路單元外形的直線切割，就無(wú)法適用。高功率C02激光切割的陶瓷基板，激光線寬較寬，且存在鋸齒形邊緣，特別是切割交叉位置的存在隱裂問(wèn)題以及大量的表面熔渣問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種切口質(zhì)量、良品率都大幅提升的陶瓷基板的激光切割加工方法。
[0006]所述陶瓷基板的激光切割加工方法，包括如下步驟:
(1)將陶瓷基板工件放置于切割系統(tǒng)中；
(2)調(diào)節(jié)切割系統(tǒng)中的脈沖激光器，通過(guò)對(duì)激光頻率重新組合，使多個(gè)激光脈沖落到加工工件同一點(diǎn)；
(3)對(duì)陶瓷基板打點(diǎn)刻劃或虛線刻劃；
(4)最后采用裂片方式將切割陶瓷基板工件進(jìn)行分離。
[0007]所述脈沖激光器為10-100W脈沖激光器，所述激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)355 nm或532nm 或 1064nm 中的一種。
[0008]所述陶瓷基板工件為0.3毫米至2毫米的陶瓷基板。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)。
[0010]所述陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)，包括二維移臺(tái)、CXD相機(jī)、上下料系統(tǒng)、工件吸盤、定位系統(tǒng)、Z軸位移臺(tái)、激光聚焦組件；所述激光聚焦組件設(shè)于所述工件吸盤上方，所述工件吸盤與所述二維移臺(tái)連接，所述Z軸位移動(dòng)臺(tái)設(shè)于所述工件吸盤的上方，與激光聚焦組件相連，CXD相機(jī)設(shè)于工件吸盤下方；上下料系統(tǒng)包括90度支板，吸盤A與吸盤B，上料盒及下料盒，完成加工工件的自動(dòng)上下料動(dòng)作。
[0011]所述二維移臺(tái)包括X軸移臺(tái)、Y軸移臺(tái)，其中所述X軸移臺(tái)與所述Y軸移臺(tái)水平設(shè)置，且通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0012]所述工件吸盤為負(fù)壓吸附結(jié)構(gòu)。
[0013]所述激光聚焦組件為聚焦鏡結(jié)構(gòu)或振鏡結(jié)構(gòu)實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果:
本發(fā)明實(shí)施例本提供的陶瓷基板工件的激光切割方法及系統(tǒng)使得切割厚度在大于0.3毫米至3毫米內(nèi)的陶瓷基板的切口質(zhì)量、良品率都大幅提升，尤其針對(duì)一些厚度很薄的陶瓷片、一些更高要求的陶瓷基板的切割加工或微電子應(yīng)用陶瓷基板如陶瓷電阻等的切割，找到了優(yōu)良的解決方案。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為激光頻率重新組合示意圖；
圖2為陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為上下料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例以圖1激光頻率重新組合示意圖來(lái)說(shuō)明【具體實(shí)施方式】，其特征包括使用脈沖激光器，通過(guò)對(duì)激光頻率重新組合，使多個(gè)激光脈沖落到加工工件同一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陶瓷基板打點(diǎn)刻劃或虛線刻劃，后期采用裂片方式進(jìn)行分離；使用本發(fā)明工藝方法，調(diào)整單個(gè)孔中的脈沖個(gè)數(shù)可以控制孔深變化；完成打點(diǎn)刻劃或虛線刻線工藝所使用激光器的功率不需太高，因?yàn)槎鄠€(gè)脈沖可以使孔深增加，達(dá)到大功率激光器效果，大大節(jié)約了設(shè)備成本;另外，多脈沖對(duì)同一孔加工，分多次加工得到的孔洞效果是大功率激光器無(wú)法達(dá)到的，同時(shí)解決了切割交叉位置的隱裂問(wèn)題以及表面熔渣問(wèn)題；
作為上述實(shí)施例方案的優(yōu)選方案，所述激光器為脈沖激光器，波長(zhǎng)為355 nm或532nm或1064nm可選。
[0017]圖2表示了陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)，圖3表示了上下料系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟:
本發(fā)明還涉及一種激光切割系統(tǒng)，包括 X軸位移臺(tái)100、軸位移臺(tái)200、(XD相機(jī)300、上下料系統(tǒng)400、工件吸盤500、定位系統(tǒng)600、Z軸位移臺(tái)700、激光聚焦組件800等八部分組成；所述激光聚焦組件800設(shè)于所述工件吸盤500上方，所述工件吸盤500與所述Y軸位移臺(tái)200連接，所述Z軸位移動(dòng)臺(tái)700設(shè)于所述工件吸盤500的上方，與激光聚焦組件800相連，CXD相機(jī)300設(shè)于工件吸盤500下方；上下料系統(tǒng)400包括90度支板403，吸盤A402與吸盤B404，上料盒401及下料盒405，完成加工工件的自動(dòng)上下料動(dòng)作。
[0018]首先上下料系統(tǒng)400中的吸盤A402從上料盒401中吸出待加工件，90度支板403旋轉(zhuǎn)90度，待加工件放置于工件吸盤500上，定位系統(tǒng)600動(dòng)作完成待加工件定位后被吸附于工件吸盤500上；同時(shí)，90度支板403回旋90度復(fù)原位；X軸位移臺(tái)100與Y軸位移200移動(dòng)使待加工件到CCD相機(jī)300上方拍照后X軸位移臺(tái)100與Y軸位移200移動(dòng)開(kāi)始加工；加工完畢后，吸盤B404吸取加工完成品，同時(shí)吸盤A402從上料盒401中吸取待加工件，90度支板403旋轉(zhuǎn)90度，吸盤A402將待加工件放置于工件吸盤500上，吸盤B404將加工完成品放置于下料盒405中，完成了上下料、CXD定位、激光加工動(dòng)作過(guò)程。
[0019]作為上述實(shí)施例方案的優(yōu)選方案，所述二維移臺(tái)包括X軸移臺(tái)100、Y軸移臺(tái)200水平設(shè)置，且通過(guò)伺服電機(jī)在X軸、Y軸驅(qū)動(dòng)。
[0020]作為上述實(shí)施例方案的優(yōu)選方案，所述工件吸盤400為負(fù)壓吸附結(jié)構(gòu)。
[0021]作為上述實(shí)施例方案的優(yōu)選方案，所述激光聚焦組件800為聚焦鏡結(jié)構(gòu)或振鏡結(jié)構(gòu)。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例本提供的陶瓷基板工件的激光切割方法及系統(tǒng)使得切割厚度在大于0.3毫米至3毫米內(nèi)的陶瓷基板的切口質(zhì)量、良品率都大幅提升，尤其針對(duì)一些厚度很薄的陶瓷片、一些更高要求的陶瓷基板的切割加工或微電子應(yīng)用陶瓷基板如陶瓷電阻等的切割，找到了優(yōu)良的解決方案。
[0023]以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種陶瓷基板的激光切割加工方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)將陶瓷基板工件放置于切割系統(tǒng)中；(2)調(diào)節(jié)切割系統(tǒng)中的脈沖激光器，通過(guò)對(duì)激光頻率重新組合，使多個(gè)激光脈沖落到加工工件同一點(diǎn)；(3)對(duì)陶瓷基板打點(diǎn)刻劃或虛線刻劃；(4)最后采用裂片方式將切割陶瓷基板工件進(jìn)行分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基板的激光切割加工方法，其特征在于，所述脈沖激光器為10-100W脈沖激光器，所述激光器發(fā)出的激光波長(zhǎng)355 nm或532nm或1064nm中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基板的激光切割加工方法，其特征在于，所述陶瓷基板工件為0.3毫米至2毫米的陶瓷基板。
4.一種陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)，其特征在于:包括二維移臺(tái)、C⑶相機(jī)、上下料系統(tǒng)、工件吸盤、定位系統(tǒng)、Z軸位移臺(tái)、激光聚焦組件；所述激光聚焦組件設(shè)于所述工件吸盤上方，所述工件吸盤與所述二維移臺(tái)連接，所述Z軸位移動(dòng)臺(tái)設(shè)于所述工件吸盤的上方，與激光聚焦組件相連，CCD相機(jī)設(shè)于工件吸盤下方；上下料系統(tǒng)包括90度支板，吸盤A與吸盤B，上料盒及下料盒，完成加工工件的自動(dòng)上下料動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求4所述的陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)，其特征在于:所述二維移臺(tái)包括X軸移臺(tái)、Y軸移臺(tái)，其中所述X軸移臺(tái)與所述Y軸移臺(tái)水平設(shè)置，且通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求4所述的陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)，其特征在于:所述工件吸盤為負(fù)壓吸附結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求4所述的陶瓷基板的激光切割加工系統(tǒng)，其特征在于:所述激光聚焦組件為聚焦鏡結(jié)構(gòu)或振鏡結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B23K26/36GK103433624SQ201310385709
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】李志剛 申請(qǐng)人:武漢帝爾激光科技有限公司