CN201164932Y - 半固化片切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种半固化片切割设备，该半固化片切割设备包括：具有半固化片传动机构的主机架，设置在所述主机架上的工作台，以及设置在所述工作台上游的上料机构。所述工作台包括：激光器和用于接收所述激光器输出的激光光束并形成切割光束的切割头。本实用新型所提供的半固化片切割设备通过采用上述结构，有效的避免了半固化片切割过程中的脱粉和脱丝的现象，降低了生产成本。

Description

半固化片切割设备

【技术领域】

本实用新型涉及一种切割设备，尤其涉及一种半固化片切割设备。

【背景技术】

线路板是由多层铜箔线和铜箔线之间的绝缘载体共同构成的，这种载体就是半固化片，也就是Prepreg胶片，即PP片。在制造线路板的过程中，一般需要对半固化片进行切割。

请参阅图1，半固化片由玻璃纤维或其它纤维91和胶质(例如，树脂)92组合而成。目前对半固化片的切割方式主要是：将成卷的半固化片放置于专用设备上，再用刀片将半固化片切割成一定的形状。在切割过程中，半固化片的切口位置会出现脱粉(碎胶粉)和脱丝(纤维丝)现象。

请参阅图2，这些脱粉和脱丝往往会夹在线路板中，造成线路板层与层之间的离缝。在制作多层线路板时，每层线路板之间的连接方式是：先在线路板上钻孔，然后在孔壁电镀上一层铜，通过铜层可实现上、下层印刷电路基板的铜箔的电气连接。在正确情况下，铜箔72和铜箔73彼此电气连接，但由于脱粉和/或脱丝所导致的离缝的存在，铜箔71和铜箔72之间无法实现电气连接。

目前解决脱粉和脱丝的方法是将切割好的半固化片叠放在一起，先用风枪吹干净，再用一台专用红外线封边机，给切边加热封边。由于在切割的整个过程中，都会有脱粉和脱丝现象，用风枪吹风进行清洁时，一是有些比较隐蔽的地方可能吹不到，二是在吹的过程中，粉尘会散布到空气中，有可能会重新附着在半固化片上，造成对半固化片的二次污染。在封边前，即使用风枪吹干净了，粉也随时都有脱落的可能，一旦粉和/或丝进入线路板的夹层中，势必会造成线路板报废。而且，在进行封边时对线路板的叠放要求较高，叠放的边要整齐，否则伸在外面的边烤焦了，而缩在里面的边烤不到，达不到全部封边的要求。另外，在利用红外线对叠放的半固化片进行封边时，很容易把半固化片的层与层之间胶结在一起，如果强行分开，会造成边缘的厚薄不均。

由此可见，目前解决脱粉和脱丝的方法不仅增加了一台设备，而且操作过程繁琐，造成生产成本的增加。随着线路板的精度、密度、层数的不断提高，解决脱粉和脱丝的问题显得越来越紧迫。

【发明内容】

为了解决现有技术中由于半固化片采用刀片切割会产生脱粉和脱丝现象，导致需要增加后续封边工序以及封边设备，造成生产成本增加的技术问题，本实用新型提供了一种能够同时进行切割及封边的半固化片切割设备。

为实现上述目的，本实用新型所提供的半固化片切割设备包括：具有半固化片传动机构的主机架，设置在所述主机架上的工作台，以及设置在所述工作台上游的上料机构。所述工作台包括：激光器和用于接收所述激光器输出的激光光束并形成切割光束的切割头。

本实用新型所提供的半固化片切割设备通过采用上述结构，有效的避免了半固化片切割过程中的脱粉和脱丝现象，降低了生产成本。

【附图说明】

下面参照附图结合实施方案对本实用新型作进一步的描述。

图1是现有半固化片的结构示意图；

图2是由现有方式切割的半固化片所构成的电路板的结构示意图；

图3是本实用新型半固化片切割设备一实施例的结构示意图；

图4是本实用新型半固化片切割设备的工作台的结构示意图；

图5是图4中I部分的局部放大图；

图6是本实用新型半固化片切割设备另一实施例的结构示意图。

【具体实施方式】

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。

请参阅图3，本实用新型的第一优选实施方式，该半固化片切割设备包括主机架2、设置在主机架2上的工作台1以及设置在工作台1上游的上料机构3。工作台1、主机架2、上料机构3联结形成一体化结构。

工作台1包括用于产生适当波长以及能量密度的激光器11；用于接收激光器11输出的激光光束并形成切割光束的切割头12；以及垂直于半固化片传动机构的传动方向的传动所述切割头12的切割头传动机构(图未示)。在本实施例中，切割头12通过伺服电机带动可以沿水平(或竖直)导轨作直线运动，由此实现半固化片的横向切割。在本实施例中，激光器11采用CO₂激光器，并优选采用波长9.4μm的激光。

主机架2上装有半固化片传动机构。在本实施例中，半固化片传动机构为设置在工作台1至少一侧的滚轮传动机构，该滚轮传动机构包括：主动压紧轮23，位于所述主动压紧轮23上方的从动压紧轮22，以及用于调节所述主动压紧轮23和从动压紧轮22之间的相对压力的压力调节机构21。主动压紧滚轮23通过皮带或类似传动机构与伺服电机相连。

上料机构3包括用于支撑预切割半固化片料卷4的上料轴30，设置为改变半固化片传动方向的适当数量的中继滚轮31，以及用于调节半固化片舒张程度的舒张调节机构32。所述上料轴30、中继滚轮31和舒张调节机构32通过预切割半固化片料卷4连成一整体。所述舒张调节机构32包括：位置固定的固定转轴321；绕固定转轴321转动的连杆322；以及设置在所述连杆322上的活动转轴323。上料轴30可通过适当制动机构控制其阻尼。此外，舒张调节机构32进一步包括限制连杆322的转动范围的限位机构324。

在半固化片的上料过程中，首先把半固化片料卷4装在上料轴30上，半固化片经过上料机构3上的中继滚轮31以及舒张调节机构32的活动转轴323传送到主机架2上的滚轮传动机构，由此保证半固化片的及时供给。

通过压力调节机构21调节主动压紧轮23和从动压紧轮22之间的压力，使得主动压紧轮23、从动压紧轮22和半固化片之间产生足够的摩擦力。主动压紧轮23和从动压紧轮22之间的压力还可以限制半固化片的左右摆动，以便在主动压紧轮23的带动下实现半固化片的稳定进给。半固化片在传送过程中到达工作台1的切割位置，由切割头12输出的切割光束进行纵向切割。切下的半固化片材料落在下料机构(图未示)上面。下料机构是可以相对主机架2移动的，以便于将切好的半固化片材料运走。

如图4和图5进一步显示的，切割头12内部设置有内腔121，内腔121内设置有聚焦镜122，经适当导引机构或直接输入到切割头12的激光经过聚焦镜122的聚焦后聚焦在工作台1的切割位置，由此对经过的半固化片进行切割。在切割头12的内腔121的一侧设置有吹气管123，并且吹气管123位于聚焦镜122与切割头12的激光束出口之间。该吹气管123与空气压缩装置(图未示)相连通。空气压缩装置产生的吹扫气流通过吹气管123吹向切割头12的激光束的焦点，也就是半固化片的切口。吹气管123上还设置有气流调节阀124用来调节气流的大小。由于吹气管123位于聚焦镜122与切割头12的激光束出口之间，在空气压缩装置产生的吹扫气流通过吹气管123吹入切割头12的内腔121后，只能流向切割头12的激光束出口的位置，由于该气流的高压作用，使得半固化片的切口处产生的灰尘不会逆着高压气流的流向而进入切割头12的内腔121，从而保证了聚焦镜122不会被污染。此外，空气压缩装置还可以以其它适当方式设置在工作台1的其它位置，以便对切口处产生的烟尘、碳黑进行吹扫。

工作台1中还进一步设置有负压式吸尘装置13。在本实施例中，负压式吸尘装置13设置在切割头12的正下方并具有与切割头传动方向一致的长条形吸尘口131。吸尘口131的相对侧设置有吸尘管132。在切割过程中，吸尘口131将半固化片切口处产生的烟尘、碳黑吸走。此外，在切割头12的横向切割过程中，吸尘口131还可以将要进行切割的半固化片固定到适当位置，确保横向切割过程中半固化片的位置不会发生变化。

图6为本实用新型的另一实施方式，在本实施方式中，工作台1上设置有至少两个切割头12。该多个切割头12设置在垂直于半固化片传动方向的同一条直线上，并通过分光机构接收同一激光器输出的激光光束。然而，该多个切割头12还可以分别设置在垂直于半固化片传动方向的不同对应平行直线上，并从各自对应的激光器接收激光光束。这种结构的优点在于：避免使用了更高功率的激光器以及复杂的分光机构，保证了各切割头的切割强度，同时便于不同切割头的横向切割。

在将半固化片切割成矩形时，可以根据半固化片的原材料的宽度以及所需半固化片的宽度设置切割头12的位置以及间距。由于多个切割头12同时工作，从而保证了在进行大量切割时具有较高的效率。

综上所述，采用本实用新型的半固化片切割设备在对半固化片进行切割加工时，由于激光束高温作用使半固化片切口自动封上边，并彻底杜绝切口脱粉和脱丝。另外，由于激光束很细，能量集中，对半固化片切口周围的破坏很小。

此外，采用所述上料机构3，可以有效的保证半固化片的稳定的及时的供给。

由于采用空气压缩装置，在激光束进行切割时，该装置产生的吹扫气流冲向半固化片的切口，该气流可以使半固化片切口在离开激光束的瞬间，由高温迅速冷却，这一过程使裸露在外的玻璃丝淬火，变脆。然后，利用气流的所产生的力量使变脆的玻璃丝断裂并脱落，达到强化分离作用。除此之外，气流将切口处热熔的树脂吹掉，防止其冷却后重新粘连，气流还可以防止半固化片在激光束中发生燃烧，使切口变大。

在激光束进行切割时，吸尘装置13可以将切口的烟尘、碳黑吸走，避免污染半固化片，同时，也不会污染环境。另外，吸尘口131产生的负压可以在横向切割过程中将半固化片固定于吸尘口的位置，可以保证在切割时，半固化片位置不会发生变化便于将激光束的焦点固定于半固化片的切割位置。

Claims (9)

1.一种半固化片切割设备，其特征在于：所述半固化片切割设备包括具有半固化片传动机构的主机架，设置在所述主机架上的工作台，以及设置在所述工作台上游的上料机构；所述工作台包括：激光器和用于接收所述激光器输出的激光光束并形成切割光束的切割头。

2.根据权利要求1所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述上料机构包括：用于支撑预切割半固化片料卷的上料轴，设置为改变半固化片传动方向的中继滚轮，以及用于调节半固化片舒张程度的舒张调节机构；所述上料轴、中继滚轮和舒张调节机构通过预切割半固化片料卷连成一整体；所述舒张调节机构包括：固定转轴，绕所述固定转轴转动的连杆，以及设置在所述连杆上的活动转轴。

3.根据权利要求2所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述舒张调节机构进一步包括限制所述连杆的转动范围的限位机构。

4.根据权利要求1、2或3所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述主机架、所述工作台以及所述上料机构联结形成一体化结构，所述切割设备进一步包括可相对所述主机架移动的下料机构。

5.根据权利要求1所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述半固化片传动机构为设置在所述工作台至少一侧的滚轮传动机构，所述滚轮传动机构包括：主动压紧轮，位于所述主动压紧轮上方的从动压紧轮，以及用于调节所述主动压紧轮和所述从动压紧轮之间的相对压力的压力调节机构；所述工作台进一步包括垂直于所述半固化片传动机构的传动方向传动所述切割头的切割头传动机构。

6.根据权利要求5所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述工作台进一步包括用于产生吹扫气流的空气压缩装置，所述空气压缩装置与所述切割头连通，并由所述切割头将所述吹扫气流导引到半固化片表面。

7.根据权利要求5所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述工作台进一步包括负压式吸尘装置。

8.根据权利要求7所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述负压式吸尘装置设置在所述切割头的正下方并具有与所述切割头的传动方向一致的长条形吸尘口。

9.根据权利要求1所述的半固化片切割设备，其特征在于：所述工作台上包括至少两个切割头，所述至少两个切割头设置在垂直于所述半固化片传动机构的传动方向的同一直线上或对应平行直线上。

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