[發明專利]一種陶瓷基板的激光切割加工方法及系統

有效

• 申請號: 201310385709.3
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103433624A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李志剛
• 申請（專利權）人: 武漢帝爾激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/42
• 代理公司: 廣州天河互易知識產權代理事務所(普通合伙) 44294
• 代理人: 張果達

技術領域

本發明涉及激光切割加工方法領域，尤其涉及一種陶瓷基板的激光切割加工方法及系統。

背景技術

陶瓷基板具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，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構技術和互連技術的基礎材料。廣泛應用于航天航空及軍用電子組件、移動通信、計算機、家用電器和汽車電子等領域。

激光切割技術現已成為一種成熟的工業加工技術，除開傳統的以金屬作為切割的主要對象外，陶瓷等為切割對象的切割技術成為新興的研究方向。帝爾激光在研究的過程中發現，陶瓷材料結構致密，并且具有一定的脆性，普通機械方式盡管可以加工，但是在加工過程中存在應力，尤其針對一些厚度很薄的陶瓷片，極易產生碎裂，這使得陶瓷的加工成為了廣泛應用的難點。

?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。CO2高功率激光是目前在陶瓷基板的直線切割應用中的傳統工藝，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，對于一些更高要求的陶瓷基板的切割加工，微電子應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，就無法適用。高功率CO2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題以及大量的表面熔渣問題。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種切口質量、良品率都大幅提升的陶瓷基板的激光切割加工方法。

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中；

（2）調節切割系統中的脈沖激光器，通過對激光頻率重新組合，使多個激光脈沖落到加工工件同一點；

（3）對陶瓷基板打點刻劃或虛線刻劃；

（4）最后采用裂片方式將切割陶瓷基板工件進行分離。

所述脈沖激光器為10-100W脈沖激光器，所述激光器發出的激光波長355?nm或532nm或1064nm中的一種。

所述陶瓷基板工件為0.3毫米至2毫米的陶瓷基板。

本發明實施例還提供了一種陶瓷基板的激光切割加工系統。

所述陶瓷基板的激光切割加工系統，包括二維移臺、CCD相機、上下料系統、工件吸盤、定位系統、Z軸位移臺、激光聚焦組件；所述激光聚焦組件設于所述工件吸盤上方，所述工件吸盤與所述二維移臺連接，所述Z軸位移動臺設于所述工件吸盤的上方，與激光聚焦組件相連，CCD相機設于工件吸盤下方；上下料系統包括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上下料動作。

所述二維移臺包括X軸移臺、Y軸移臺，其中所述X軸移臺與所述Y軸移臺水平設置，且通過伺服電機驅動。

所述工件吸盤為負壓吸附結構。

所述激光聚焦組件為聚焦鏡結構或振鏡結構

實施本發明實施例，具有如下有益效果：

本發明實施例本提供的陶瓷基板工件的激光切割方法及系統使得切割厚度在大于0.3毫米至3毫米內的陶瓷基板的切口質量、良品率都大幅提升，尤其針對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用陶瓷基板如陶瓷電阻等的切割，找到了優良的解決方案。

附圖說明

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結構示意圖；

圖3為上下料系統結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。

本發明實施例以圖1激光頻率重新組合示意圖來說明具體實施方式，其特征包括使用脈沖激光器，通過對激光頻率重新組合，使多個激光脈沖落到加工工件同一點，實現對陶瓷基板打點刻劃或虛線刻劃，后期采用裂片方式進行分離；使用本發明工藝方法，調整單個孔中的脈沖個數可以控制孔深變化；完成打點刻劃或虛線刻線工藝所使用激光器的功率不需太高，因為多個脈沖可以使孔深增加，達到大功率激光器效果，大大節約了設備成本；另外，多脈沖對同一孔加工，分多次加工得到的孔洞效果是大功率激光器無法達到的，同時解決了切割交叉位置的隱裂問題以及表面熔渣問題；

作為上述實施例方案的優選方案，所述激光器為脈沖激光器，波長為?355?nm或532nm或1064nm可選。

圖2表示了陶瓷基板的激光切割加工系統，圖3表示了上下料系統，其特征在于包括以下步驟：