[發明專利]一種微型電子元器件載帶口袋孔的加工方法和裝置

在審

• 申請號: 201610307078.7
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105728957A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 張澎濤
• 申請（專利權）人: 張澎濤
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/142;B23K37/04;B23K101/36
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技術領域

本發明涉及一種微型電子元器件載帶的口袋孔的加工方法和裝置，尤其是能夠進行精確定位微型孔（直徑小于0.2mm的載帶口袋孔）加工的激光沖孔方法和裝置。

背景技術

載帶是片式電子元器件制造和電路板貼片組裝不可或缺的關鍵材料，根據材質的不同可分為紙質載帶和塑料材質載帶，主要包括索引孔、口袋、口袋孔等要素。其中索引孔是作為編帶設備和貼片機進料機構的鏈輪帶動和定位之用，口袋起著對電子元器件進行承載和保護作用，口袋孔目前主要用于蓋帶封合前以及剝離后，負壓通過口袋孔對口袋中的電子元器件進行約束固定之用。

電子元器件封裝測試完成后，通過編帶設備被放進有序排列的載帶口袋中，然后用蓋帶封合后纏繞進塑料卷盤，此階段載帶起著包裝、保護的功能。電路板貼片組裝時，載帶又起著對電子元器件進行精確排列和定位的功能，以實現電子元器件在電路板上的快速高效貼裝。

隨著電子元器件封裝技術的發展，電子元器件外形尺寸越來越小，目前世界上最小封裝0201，外形尺寸只有0.2mmX0.1mm，對應的載帶口袋尺寸只有0.25mmX0.15mm，而要在如此小的口袋中再加工一個直徑小于0.15mm的孔，同時孔相對口袋的位置精度要求非常高,偏離口袋中心位置會導致孔沖到口袋側壁或者負壓無法作用在微型電子元器件中心而導致翻轉,而且孔邊界質量要求非常高,不能有明顯毛刺現象,否則會對微型電子元器件在口袋中的方位產生影響,如果毛刺脫落則會對電子元器件造成污染,影響到后續的焊接。因此其加工難度可想而知。

目前已知的載帶口袋孔的加工方法是機械沖孔，是由凸模（圓形沖針）、凹模（圓形孔）等組成。直徑小于0.2mm的沖針和模具孔的加工難度和加工成本極高，同時模具的壽命極低，沖針極易產生斷裂和磨損。而且采用此方法加工出來的載帶口袋孔質量不穩定，容易產生毛刺。而現有技術如CN204221203U公開的一種索引孔的激光打孔機構，索引孔的尺寸要比所述口袋孔尺寸大得多，一般為1.5mm，而且沒有精確定位裝置，因此無法用做微型口袋孔的加工。

發明內容

為克服現有加工方法對微型電子元器件載帶口袋孔加工能力的不足，本發明提供了一種精確定位激光沖孔加工方法，該方法可以實現精確定位微型口袋孔（直徑小于0.2mm）的高質量加工。同時提供了一種基于此方法的精確定位激光沖孔裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種微型電子元器件載帶口袋孔的加工方法，采用激光器代替現有技術中的機械沖孔模具，利用高能激光束代替現有技術中的沖針，可根據被加工載帶的不同材質，選用不同類型的激光。先對載帶的橫向和縱向位置進行精確定位，然后激光器發出高能激光束，對載帶進行沖孔加工，產生的粉塵經由真空吸塵裝置排除，然后通過索引帶動裝置將載帶向前帶動。

一種微型電子元器件載帶口袋孔的加工裝置，包括機架臺面、以及設置在其上的精確定位裝置、激光沖孔裝置、索引帶動裝置及其控制系統。

所述的精確定位裝置包括安裝座、導柱、導套、錐形定位針、壓板、等高螺栓、彈簧以及驅動裝置，驅動裝置可以是氣缸或者是電機驅動的凸輪、連桿機構，用以提供定位針和壓板上下運動的驅動力。

所述的激光沖孔裝置包括激光器、激光器安裝架（帶有焦距調節功能）以及真空除塵裝置，真空除塵裝置的吸嘴安裝在軌道下方，正對應激光器沖孔的位置，以便將激光束作用于載帶時產生的粉塵和碎片及時排出。

所述的索引帶動裝置包括索引鏈輪和驅動裝置。鏈輪的齒與載帶上已經加工好的索引孔精確配合，驅動裝置可以是私服電機，也可以是電機帶動的分割器。該裝置除了帶動載帶前進實現連續加工生產外，還起到為下一周期的精確定位進行初步預定位的作用。

所述的控制系統主控制器采用PLC可編程控制器。

首先通過精確定位裝置，將軌道中已經進行初加工的載帶（即索引孔和口袋已加工好的載帶）進行精確定位，錐形定位針連同壓板在驅動裝置的驅動下，向下運動，將載帶位置精確調整到目標位置后，壓板壓緊載帶，彈簧開始壓縮。然后激光沖孔裝置的激光器接收脈沖指令，在對應口袋中進行口袋孔加工，加工過程中產生的粉塵通過真空吸塵裝置排出。一個周期加工完成后，由索引帶動裝置的鏈輪帶動載帶前進。每個周期包括帶動——定位——激光沖孔和除塵——帶動，每個周期加工的孔數量和孔直徑通過激光沖孔裝置的控制系統進行設定和調節。

本發明的有益效果是，可以高效、高精度的對微型電子元器件載帶的微小口袋孔進行高品質加工。

附圖說明