[發(fā)明專利]一種陶瓷激光打孔裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911008287.1 | 申請日： | 2019-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN110605488A | 公開（公告）日： | 2019-12-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王維昀;鄭小平;王琦 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京大學東莞光電研究院 |
| 主分類號： | B23K26/382 | 分類號： | B23K26/382;B23K26/402;B23K26/70 |
| 代理公司： | 44412 東莞恒成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) | 代理人： | 鄧燕 |
| 地址： | 523808 廣東省東莞市*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 回旋振動 控制裝置 陶瓷材料 打孔 激光切割 容置部 工作臺 切割 加工 激光打孔裝置 激光加工設(shè)備 中心坐標位置 打孔效率 激光束 畫圓 孔位 通孔 移動 | ||
本發(fā)明涉及激光加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光打孔裝置，包括激光切割部、控制裝置和工作臺，還包括X軸運動機構(gòu)、Y軸運動機構(gòu)和工作臺和回旋振動機構(gòu)，所述回旋振動機構(gòu)設(shè)有容置部，切割陶瓷材料時，將待加工的陶瓷材料放置于所述容置部，通過所述控制裝置控制所述X軸運動機構(gòu)和所述Y軸運動機構(gòu)移動，定位待加工陶瓷材料打孔的孔位中心坐標位置，接著，所述控制裝置控制所述回旋振動機構(gòu)回旋振動畫圓，所述控制裝置控制所述激光切割部發(fā)出激光束完成待加工陶瓷材料的打孔，本發(fā)明通過設(shè)置回旋振動機構(gòu)，對于孔徑大于0.07mm的通孔的打孔，可以通過畫圓切割的方式來提升打孔的質(zhì)量，且打孔效率高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及激光加工設(shè)備，特別是涉及一種陶瓷激光打孔裝置。
背景技術(shù)
氧化鋁和氮化鋁等陶瓷材料具有高導(dǎo)熱、高絕緣和耐高溫等優(yōu)點，在電子及半導(dǎo)體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但是陶瓷材料具有很高的硬度和脆性，其成型加工非常困難，特別是微孔的加工尤其困難。由于激光具有高功率密度及良好的方向性，目前陶瓷板材普遍采用激光器對陶瓷板材進行打孔加工，激光陶瓷打孔一般采用脈沖激光器或準連續(xù)激光器，激光束通過光學系統(tǒng)聚焦在與激光軸垂直放置的工件上，發(fā)出高能量密度(105-109W/cm2)的激光束使材料熔化、氣化，一股與光束同軸氣流由激光切割頭噴出，將熔化了的材料由切口的底部吹出而逐步形成通孔。
由于電子器件和半導(dǎo)體元器件具有尺寸小，密度高等特點，故要求激光打孔加工的精度和速度有較高要求，根據(jù)元器件應(yīng)用的不同要求，微孔直徑范圍為0.05～0.15mm。用于陶瓷精密加工的激光器，一般激光焦斑直徑≤0.05mm，根據(jù)陶瓷板材厚度尺寸不同，一般可通過控制離焦量來實現(xiàn)不同孔徑的通孔打孔，對于直徑小于0.15mm的通孔，可通過控制離焦量實現(xiàn)打孔，但是當孔徑大于0.07mm時，孔越大打的孔質(zhì)量越差，打孔的錐度及圓度將受到較大影響。
鑒于上述技術(shù)問題，有必要提供一款新的陶瓷激光打孔裝置，以更好的解決上述技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種陶瓷激光打孔裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合同，打孔質(zhì)量好，打孔效率高。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種激光打孔裝置，包括激光切割部、控制裝置和工作臺，所述激光切割部與所述控制裝置連接，還包括X軸運動機構(gòu)、Y軸運動機構(gòu)和工作臺和回旋振動機構(gòu)，所述Y軸運動機構(gòu)安裝于所述工作臺，所述X軸運動機構(gòu)和所述Y軸運動機構(gòu)連接，所述回旋振動機構(gòu)位于所述激光切割部下方，所述回旋振動機構(gòu)、所述X軸運動機構(gòu)和所述Y軸運動機構(gòu)分別與所述控制裝置連接，所述回旋振動機構(gòu)設(shè)有容置部，切割陶瓷材料時，將待加工的陶瓷材料放置于所述容置部，通過所述控制裝置控制所述X軸運動機構(gòu)和所述Y軸運動機構(gòu)移動，定位待加工陶瓷材料打孔的孔位中心坐標位置，接著，所述控制裝置控制所述回旋振動機構(gòu)回旋振動畫圓，所述控制裝置控制所述激光切割部發(fā)出激光束完成待加工陶瓷材料的打孔。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為，待打孔孔徑的大小等于所述回旋振動機構(gòu)畫圓直徑與所述激光切割部發(fā)出激光束直徑之和。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述回旋振動機構(gòu)回旋畫圓的直徑為0.05mm～0.15mm，所述激光切割部的激光束的直徑為30um～50um。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述回旋振動機構(gòu)的回旋振動頻率為20Hz～2000Hz。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為，還包括第一驅(qū)動機構(gòu)、第二驅(qū)動機構(gòu)和第三驅(qū)動機構(gòu)，所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述X軸運動機構(gòu)連接，所述第二驅(qū)動機構(gòu)與所述Y軸運動機構(gòu)連接，所述第三驅(qū)動機構(gòu)與所述回旋振動機構(gòu)連接。
對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述第三驅(qū)動機構(gòu)包括有偏心輪、高速馬達和支撐座，所述支撐座與所述X軸運動機構(gòu)連接，所述馬達安裝于所述支撐座，所述偏心輪分別與所述馬達和所述回旋振動機構(gòu)連接。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于北京大學東莞光電研究院，未經(jīng)北京大學東莞光電研究院許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201911008287.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
