[發(fā)明專利]精密激光對(duì)脆性基材的劃片方法及專用設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810020031.8
• 申請(qǐng)日: 2008-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101254573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊焰明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 熊焰明
• 主分類號(hào): B23K26/04
• 分類號(hào): B23K26/04;B23K26/08
• 代理公司: 無(wú)錫盛陽(yáng)專利事務(wù)所
• 代理人: 顧吉云

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及精密激光對(duì)脆性基材的劃片方法，本發(fā)明還涉及精密激光對(duì)脆性基材劃片的專用設(shè)備。

(二)背景技術(shù)

在電子微型元件的制造中，如微型片式陶瓷電阻或片式電容制造過(guò)程中，最終需要將陶瓷基板上同時(shí)制作的、整齊排到的電阻或電容用裂片的方法分裂成單個(gè)電阻元件，以便進(jìn)行后續(xù)處理、包裝及使用，見(jiàn)圖1、圖2、圖3。而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)較大尺寸的片式電阻元件采用模壓法，在未燒成的、較軟的生瓷片上預(yù)先壓出很多線條，當(dāng)瓷片燒成后線條依然保持在陶瓷基板表面，可以用于最后的分片。但這種方法的缺點(diǎn)是隨著燒成瓷片過(guò)程中發(fā)生的尺寸收縮，造成陶瓷基板表面的壓線位置精度受到影響。現(xiàn)在的片式電阻向微型化方向發(fā)展后，模壓法形成的線條的精度水平已不能滿足分片后的單個(gè)電阻元件所需的尺寸精度要求。

現(xiàn)在業(yè)內(nèi)研究用激光在已燒成的陶瓷基板上以一定的深度劃出所需的線條。而這時(shí)完全壁免了陶瓷基板因燒制中的收縮所帶來(lái)的劃線位置誤差。為了使分片后尺寸小于1mm的電阻體的每個(gè)邊緣面與上下表面保持一定的垂直精度，陶瓷基板的上下兩面都需劃上一定深度的槽線，而且要求上下兩面線條的相對(duì)位置偏差要很小，例如小于5um。最近幾年，日本一家公司開(kāi)發(fā)出高精度單激光頭劃片機(jī)，一次只能在陶瓷基板的一面上劃出線條。當(dāng)這一面的所有線條劃好后，需將陶瓷基板反個(gè)面，再劃出同樣的線條，見(jiàn)圖4，為保證上下兩面的線條位置盡可能重合，對(duì)帶動(dòng)基板移動(dòng)的X-Y平臺(tái)的運(yùn)行精度提出了很高的要求。同時(shí)，必須采用光學(xué)對(duì)位的方法分別確定上下兩面X軸第一條線及Y軸第一條線的位置，以確保上下兩面各相對(duì)應(yīng)的線條的相對(duì)位置誤差小于5um。以上方案缺點(diǎn)是上下兩面劃線重合精度不易確保，對(duì)X-Y平臺(tái)移動(dòng)精度及光學(xué)識(shí)別對(duì)位提出很高的要求；另外還有一個(gè)明顯缺點(diǎn)，就是需兩面分別劃線，效率太低。

(三)發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了精密激光對(duì)脆性基材的劃片方法，本方法既容易保證上下劃線的重合精度，也可以將劃線效率提高，為此本發(fā)明還提供了精密激光對(duì)脆性基材劃片的專用設(shè)備。

其技術(shù)方案是這樣的：

精密激光對(duì)脆性基材的劃片方法，其特征在于：對(duì)基材正反兩個(gè)面的同一條線采用對(duì)準(zhǔn)的雙激光頭同時(shí)進(jìn)行劃片；

其進(jìn)一步特征在于：在劃片的過(guò)程中，所述基材呈垂直布置。

精密激光對(duì)脆性基材劃片的專用設(shè)備，其包括X軸-Y軸移動(dòng)工作臺(tái)、裝夾基材的夾盤(pán)、激光頭，其特征在于：所述激光頭至少有一對(duì)；

其進(jìn)一步特征在于：所述移動(dòng)工作臺(tái)的X軸、Y軸在垂直面內(nèi)布置；所述移動(dòng)工作臺(tái)的Y軸鑲裝于X軸的滑軌并與X軸用螺紋連接，裝夾基材的夾盤(pán)與Y軸用螺紋連接，所述夾盤(pán)夾持基材的盤(pán)口框在豎直面內(nèi)布置。

采用上述方法及設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)基材的加工，由于對(duì)基材的正反兩面同時(shí)進(jìn)行劃片，只要兩個(gè)激光頭對(duì)位后對(duì)準(zhǔn)陶瓷的位置即可，不需要復(fù)雜的精密光學(xué)識(shí)別對(duì)位系統(tǒng)，對(duì)X軸-Y軸移動(dòng)工作臺(tái)的精度要求可相對(duì)降低，可極大地提升設(shè)備的性價(jià)比及競(jìng)爭(zhēng)力，而雙激光頭同時(shí)進(jìn)行，加工效率較現(xiàn)有技術(shù)有大幅度地提高；而夾盤(pán)夾持基材的盤(pán)口框在豎直面內(nèi)布置，這樣就確保基材的垂直布置，防止從基材表面落下的陶瓷粉末影響鏡頭表面的清潔，進(jìn)一步保證了加工精度和加工效率。

(四)附圖說(shuō)明

圖1為基材正面劃線示意圖；

圖2為基材反面劃線示意圖；

圖3為切割后的基材基片；

圖4為現(xiàn)有對(duì)基材劃片的示意圖；

圖5為發(fā)明中專用設(shè)備的移動(dòng)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中對(duì)基材劃片方法示意圖。

(五)具體實(shí)施方式

見(jiàn)圖5、圖6，精密激光對(duì)微型件劃片的專用設(shè)備，其包括X軸-Y軸移動(dòng)工作臺(tái)、至少一對(duì)激光頭3、8。移動(dòng)工作臺(tái)的X軸4、Y軸5在垂直面內(nèi)布置；移動(dòng)工作臺(tái)的Y軸5鑲裝于X軸4的滑軌7并與X軸4用螺紋連接，裝夾基材的夾盤(pán)2與Y軸5用螺紋連接，夾盤(pán)2夾持基材的盤(pán)口框在豎直面內(nèi)布置。下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的加工過(guò)程：將基材1安裝于夾盤(pán)2的盤(pán)口框內(nèi)，基材1呈垂直布置，當(dāng)在基材1表面水平劃線時(shí)，在激光頭3、8對(duì)準(zhǔn)后，X軸4傳動(dòng)帶動(dòng)Y軸5沿水平方向移動(dòng)，激光頭3、8同時(shí)對(duì)基材1正反兩個(gè)面同一條線進(jìn)行劃片；當(dāng)在基材1表面垂直劃線時(shí)，激光頭3、8對(duì)準(zhǔn)后，Y軸5與夾盤(pán)2螺紋連接的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)夾盤(pán)2上下移動(dòng)，激光頭3、8同時(shí)對(duì)基材1正反兩個(gè)面同一條垂直線進(jìn)行劃片。本發(fā)明中激光頭對(duì)可以有多對(duì)，具體的數(shù)量視用戶的要求而定，圖6中表達(dá)了一對(duì)激光頭3、8，激光頭3、8的結(jié)構(gòu)采用市場(chǎng)已有技術(shù)；X軸-Y軸移動(dòng)工作臺(tái)的X軸、Y軸的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置同樣屬市場(chǎng)已有技術(shù)。