CN105728957A - 一种微型电子元器件载带口袋孔的加工方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种微型电子元器件载带口袋孔的加工方法，采用具有精确定位和索引的激光加工方法代替现有技术的机械冲孔方式。以及一种微型电子元器件载带口袋孔的加工装置，包括机架台面、以及设置在其上的精确定位装置、激光冲孔装置、索引带动装置及其控制***。定位装置可对载带进行精确定位，然后使用激光对载带的微小孔进行加工。可对任何材质的载带进行微小孔加工，解决了传统的加工方法和设备对载带微小孔加工能力和精度不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种微型电子元器件载带的口袋孔的加工方法和装置，尤其是能够进行精确定位微型孔（直径小于0.2mm的载带口袋孔）加工的激光冲孔方法和装置。
背景技术
载带是片式电子元器件制造和电路板贴片组装不可或缺的关键材料，根据材质的不同可分为纸质载带和塑料材质载带，主要包括索引孔、口袋、口袋孔等要素。其中索引孔是作为编带设备和贴片机进料机构的链轮带动和定位之用，口袋起着对电子元器件进行承载和保护作用，口袋孔目前主要用于盖带封合前以及剥离后，负压通过口袋孔对口袋中的电子元器件进行约束固定之用。
电子元器件封装测试完成后，通过编带设备被放进有序排列的载带口袋中，然后用盖带封合后缠绕进塑料卷盘，此阶段载带起着包装、保护的功能。电路板贴片组装时，载带又起着对电子元器件进行精确排列和定位的功能，以实现电子元器件在电路板上的快速高效贴装。
随着电子元器件封装技术的发展，电子元器件外形尺寸越来越小，目前世界上最小封装0201，外形尺寸只有0.2mmX0.1mm，对应的载带口袋尺寸只有0.25mmX0.15mm，而要在如此小的口袋中再加工一个直径小于0.15mm的孔，同时孔相对口袋的位置精度要求非常高,偏离口袋中心位置会导致孔冲到口袋侧壁或者负压无法作用在微型电子元器件中心而导致翻转,而且孔边界质量要求非常高,不能有明显毛刺现象,否则会对微型电子元器件在口袋中的方位产生影响,如果毛刺脱落则会对电子元器件造成污染,影响到后续的焊接。因此其加工难度可想而知。
目前已知的载带口袋孔的加工方法是机械冲孔，是由凸模（圆形冲针）、凹模（圆形孔）等组成。直径小于0.2mm的冲针和模具孔的加工难度和加工成本极高，同时模具的寿命极低，冲针极易产生断裂和磨损。而且采用此方法加工出来的载带口袋孔质量不稳定，容易产生毛刺。而现有技术如CN204221203U公开的一种索引孔的激光打孔机构，索引孔的尺寸要比所述口袋孔尺寸大得多，一般为1.5mm，而且没有精确定位装置，因此无法用做微型口袋孔的加工。
发明内容
为克服现有加工方法对微型电子元器件载带口袋孔加工能力的不足，本发明提供了一种精确定位激光冲孔加工方法，该方法可以实现精确定位微型口袋孔（直径小于0.2mm）的高质量加工。同时提供了一种基于此方法的精确定位激光冲孔装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种微型电子元器件载带口袋孔的加工方法，采用激光器代替现有技术中的机械冲孔模具，利用高能激光束代替现有技术中的冲针，可根据被加工载带的不同材质，选用不同类型的激光。先对载带的横向和纵向位置进行精确定位，然后激光器发出高能激光束，对载带进行冲孔加工，产生的粉尘经由真空吸尘装置排除，然后通过索引带动装置将载带向前带动。
一种微型电子元器件载带口袋孔的加工装置，包括机架台面、以及设置在其上的精确定位装置、激光冲孔装置、索引带动装置及其控制***。
所述的精确定位装置包括安装座、导柱、导套、锥形定位针、压板、等高螺栓、弹簧以及驱动装置，驱动装置可以是气缸或者是电机驱动的凸轮、连杆机构，用以提供定位针和压板上下运动的驱动力。
所述的激光冲孔装置包括激光器、激光器安装架（带有焦距调节功能）以及真空除尘装置，真空除尘装置的吸嘴安装在轨道下方，正对应激光器冲孔的位置，以便将激光束作用于载带时产生的粉尘和碎片及时排出。
所述的索引带动装置包括索引链轮和驱动装置。链轮的齿与载带上已经加工好的索引孔精确配合，驱动装置可以是私服电机，也可以是电机带动的分割器。该装置除了带动载带前进实现连续加工生产外，还起到为下一周期的精确定位进行初步预定位的作用。
所述的控制***主控制器采用PLC可编程控制器。
首先通过精确定位装置，将轨道中已经进行初加工的载带（即索引孔和口袋已加工好的载带）进行精确定位，锥形定位针连同压板在驱动装置的驱动下，向下运动，将载带位置精确调整到目标位置后，压板压紧载带，弹簧开始压缩。然后激光冲孔装置的激光器接收脉冲指令，在对应口袋中进行口袋孔加工，加工过程中产生的粉尘通过真空吸尘装置排出。一个周期加工完成后，由索引带动装置的链轮带动载带前进。每个周期包括带动——定位——激光冲孔和除尘——带动，每个周期加工的孔数量和孔直径通过激光冲孔装置的控制***进行设定和调节。
本发明的有益效果是，可以高效、高精度的对微型电子元器件载带的微小口袋孔进行高品质加工。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的方法原理图。
图2是实施例的装置机构图。
图3是载带图。
图4是精确定位装置的机构图。
图中：1.机架台面，2.轨道，3.载带，31.载带索引孔，32.载带口袋，33.载带口袋孔，4.精确定位装置，41，定位装置安装座，42.导柱，43.锥形定位针，44.导套，45.活动压料板，46.定位针固定板，47.等高螺栓，48.T型挂台，49.驱动装置（气缸），410.气缸安装架，411.矩形弹簧，5.激光冲孔装置，51.真空除尘装置吸嘴，52.激光器，53.激光器安装架（带焦距调节），6.索引带动装置，61.驱动装置（伺服电机），62.链轮索引轮。
具体实施方式：
在图2中，先将待加工的载带进行初始化安装，将载带（3）从左依次穿过精确定位装（4）、轨道（2）后，将载带（3）上的索引孔（31）与索引带动装置（6）的链轮索引轮（62）连接起来。初始化安装完成后，开启整个装置，首先锥形定位针（43）和活动压料板（45）在气缸（49）的驱动下，向下移动，通过锥形定位针（43）的锥形头对载带（3）的横向位置进行精确定位，待定位针（43）的圆柱部分插进载带索引孔（31）后，定位工作完成，随着气缸继续向下运动，活动压料板（45）开始与载带（3）上表面接触，矩形弹簧（411）被压缩，载带（3）被压紧。此时精确定位装置（4）对载带（3）的精确定位和压紧工作完成，载带被固定在轨道（2）中。然后控制***对激光冲孔装置（5）的激光器（52）发出指令，开始对载带（3）进行激光冲孔作业，加工过程中激光束作用在载带（3）上高温产生的粉尘和冲孔碎片被真空除尘装置（5）的吸嘴（51）及时排出。冲孔完成后，控制***发出指令，索引带动装置（6）的电机（61）驱动索引轮（62）转动一定的角度，带动载带（3）向前进给特定的长度后停止。这样，一个加工周期完成，重复以上动作，即可实现连续稳定加工生产。
Claims (5)
1.一种微型电子元器件载带口袋孔的加工方法，其特征是采用激光加工方式，辅以精确定位和索引，实现对载带微小口袋孔的高效、精确加工。
2.一种微型电子元器件载带口袋孔的加工装置，包括精确定位装置、激光冲孔装置以及索引带动装置，其特征是：先对载带进行精确定位，然后使用激光对载带进行微小孔加工。
3.根据权利要求1所述的微型电子元器件载带口袋孔的加工方法，其特征是：根据载带材质可选用不同的激光种类进行激光冲孔加工，且激光束的强度和轨迹可调。
4.根据权利要求2所述的微型电子元器件载带口袋孔的加工装置，其特征是：采用锥形头定位针通过载带索引孔对载带进行精确定位，通过活动压料板对载带进行固定。
5.根据权利要求2所述的微型电子元器件载带口袋孔的加工装置，其特征是：采用伺服电机或凸轮分割器驱动链轮，通过载带索引孔进行精确索引带动。
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