专利名称：紫外激光切割机的制作方法
紫外激光切割机技术领域：
本发明涉及一种利用切割R&F板的紫外激光切割机。背景技术：
随着机器、仪器设备向着小型化发展的趋势，比如在电子、汽车、 航天、.测量实验设备等行业中，电路板的应用越来越广泛，产值也相 应的越来越大，于是需要更快捷、精度更高的加工方法来提高传统切 割线路板的方法。 一般R&F电路板(Rigid-FlexPCB)切割成型，传 统做法是用模具来冲压，但是模具成型的精度低，最高只能控制在 +/-0.05mm，但多数在+A0.10mm，如果在模具冲压的过程中操作不当 还会造成如下的缺点
1、 比较容易使R&F电路板产生的不良的毛边，造成外形不 良，在使用过程中容易引起短路
2、 R&F电路板的补强板外形及内孔周围分层泛白，有白化 现象；
3、 R&F电路板的补强板孔与孔之间裂纹；
4、 废料上跳，有时部分废料在冲孔时不是往下掉，而是向 上跳；甚至有的进入工件孔内，还需人工清除；有的跳 在下模上面，造成打痕，影响冲压工作正常进行，浪费大量的时间；5、 废料堵塞；6、 分一冲、二冲、三冲等多次冲切才能完成任务；7、 模具制作周期长，不能通用，需要不断的更新，跟不上 研发的步伐。R&F板更因其是由软板和硬板两部分组成，这两个部分必须制 作成不同的模具，制作的难度就更大，周期就更长。在这种情况下， 就需要开发一种新的装置来代替模具这种传统的加工方式。紫外激光切割机去加工R&F板，就是在这样的背景下被利用和 发现出来了。首先，用紫外激光切割的方式加工，边缘整齐干净，无毛刺， 外形精度高，可以达到+/-0.020111111，尤其适合小半径外形的切割。其次，相对传统的模具冲压方式，具有高度灵活性，减少模具制 作及更换时间，节省模具费用。然而现有的紫外激光切割成型机，虽然也可以对软板和硬板进行 加工，但却不能把R&F板一次性切割成形。本发明在前有的基础上进行了一系列的攻关后，成功的把R&F 板一次性切割成形，无须分开，分别处理软板和硬板部分。
发明内容本发明所欲解决的技术问题是在如何能把一块R&F板一次性切 割成型，且提高加工速度和切割出的成品精度，且避,产生不利于线 路板使用的各种问题的紫外激光切割机。本发明所采用的技术方案是 一种用于R&F板的紫外激光切割 机，包括激光聚焦扫描系统、软件控制系统及定位R&F板的抽真空平台系统，其中，R&F板包括硬板部分和软板部分，所述软件控 制系统分别将控制R&F板的硬板部分和软板部分的程序设定为硬板控制模组程序和软板控制模组程序，所述激光聚焦扫描系统分别根据 软件控制系统的硬板控制模组程序和软板控制模组程序对抽真空平 台系统上的硬板部分和软板部分进行切割加工。其中，所述硬板控制模组程序和软板控制模组程序均包括激光频 率的参数、脉冲宽度的参数、切割速度的参数、切割板的厚度的参数、 焦点偏移的参数及加工次数的参数。其中，还包括由软件控制系统控制的CCD定位系统。 其中，所述R&F板上设有定位加工起始点的标耙，该标耙由CCD 定位系统识别。其中，所述激光聚焦扫描系统包括一UV激光器、 一光路传导的 光学传导系统、 一振镜扫描系统及一激光聚焦镜，其中UV激光器射 出的激光光束传输到光学传导系统，光学传导系统将激光光束反射到 振镜扫描系统，通过振镜扫描系统出射进入激光聚焦镜，所述激光聚 焦镜把UV激光器射出的激光光束聚焦成光斑，振镜扫描系统利用激 光聚焦镜聚焦的光斑一次性切割加工R&F板。其中，所述光学传导系统包括第一反射镜、扩束镜和第二反射镜。其中，所述抽真空平台系统设有吸尘装置。本发明所达到的技术效果是利用紫外激光聚焦斑点的高能量密度，破坏被加工材料的分子链，利用软件对R&F板上软板和硬嫁都 分分别设定加工参数，实现一次性成形切割R&F板的目的，終l^控 制系统控制振镜扫描系统高速运转，使聚焦点在抽真空平台系统上以 真实比例扫描出二维曲线，直接快速的切断R&F板的被加工部分， 大幅度的提高了切割效率，具有较高的切割精度，且紫外切割加工是 一种冷加工，所以成型后的R&F板，切口基本无炭化和毛剌，；无须 再进行后续的处理。
图1是本发明紫外激光切割机的结构示意图; 图2是R&F板的剖面示意图。图号说明UV激光器(1) 第一反射镜(2) 第二反射镜(4)振镜扫描系统(5) R&F板(7) 抽真空平台系统(8)标耙(10) 硬板部分(71)具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。 请参阅图1和图2，本发明紫外激光切割机100，用于对R&F板 (Rigid-Flex PCB) —次性切割成型，该R&F板7包括硬板部分71 和软板部分72，所述紫外激光切割机100包括激光聚焦扫描系统、扩束镜(3) 激光聚焦镜(6) CCD定位系统(9)， 软板部分(72)软件控制系统、抽真空平台系统8。其中，所述激光聚焦扫描系统包括 一台高频率的UV激光器i， 一套光路传导的光学传导系统20，所述光学传导系统20包括第一反射镜2、扩束镜3和第二反射镜4， 一个高速扫描的振镜扫描系统 5及一个激光聚焦镜6， UV激光器1射出的激光光束传输到光学传 导系统20，光学传导系统20将激光光束反射到振镜扫描系统5，通 过振镜扫描系统5出射进入激光聚焦镜6，所述激光聚焦镜6把UV 激光器1射出的激光光束聚焦成光斑，振镜扫描系统5利用激光聚焦 镜聚焦6的光斑切割加工R&F板。由于紫外激光对于R&F板的制造材料具有良好的吸收特性，这 样可以保证切割出样品的边缘整齐干净，无炭化，无毛刺等特点；利 用振镜扫描系统5的高速度扫描，可以大大的加快加工的速度，利用 聚焦透镜6的聚焦特性，可以把"激光刀"聚焦成为相当小的光斑， 以达到提高加工件外形的精度。所述软件控制系统是一套控制激光扫描路径，加工平台运动，为 不同的加工位置设定不同参数的软件系统。所述抽真空平台系统8可抽成真空，通过把抽真空平台系统8抽 成真空，将R&F板7吸附在其上面，并在抽真空系统8上配有吸尘 装置，可以吸走抽真空平台系统8上切割时所产生的粉尘。本发明还包括受软件控制系统控制的CCD定位系统9,该CCD 定位系统9用来识别位于R&F板,7上的标耙10，实现加工起始点准 确定位的目的。由于硬板部分71和软板部分72的材质和厚度上的不同，在加工的过程中，硬板部分71的硬板控制模组程序和软板部分72的软板控 制模组程序需要在软件中就把它们加以区分，以便加工的时候对它们采用不同能量和参数进行切割，其中硬板部分71,的硬板控制模组程序和软板部分72的软板控制模组程序的切割参数主要包括激光频 率、脉冲宽度、切割速度、板的厚度、焦点偏移、加工次数等等。首先，把R&F板7的切割程序文件，g卩硬板控制模组程序和软板控制模组程序，在特定的软件中打开，同时使硬板控制模组程序 和软板控制模组程序在该特定的软件中分成不同的层，并根据硬板部分71和软板部分72的材质和厚度，分别将硬板控制模组程序和软板 控制模组程序的激光频率、脉冲宽度、切割速度、板的厚度、焦点偏 移、加工次数等参数设定不同加工参数层。接着将设置好层的硬板控制模组程序和软板控制模组程序程式 导入到紫外激光切割机100的软件控制系统内中，加工的时候，软件 控制系统就会把不同的层加工参数区别开来，即区分硬板部分71的 硬板控制模组程序和软板部分72的软板控制模组程序，加工时，先 选定硬板控制模组程序加工硬板部分71，加工完硬板部分71后，无 需停止机械，接着按照软件控制模组程序加工软板部分71，并保证 了软板部分72不会因为能量过大而被炭化，当然也可以首先根据软 板控制模组程序加工软板部分72，再接着按照硬板控制模组程序加 工硬板部分71，就这样按照软件控制系统内设定的不同层的程序一 层一层的加工，从而保证了R&F板7全部加工，即 一次性切割加 工R&F板7。加工时，首先，软件控制系统会让CCD定位系统9自动寻找R&F板7上的标靶10，以便对R&F板7进行精确定位，找全标靶10后， 即已经成功定位，这样可以有效的保证整块R&F板7的加工賴痠； 定位成功后，软件控制系统会根据设定好的加工参数，即硬板控制模 组程序控制UV激光器1射出激光光束、振镜扫描系统5扫描曲线、 抽真空平台系统8移动来对硬板部分71进行加工；加工完硬板部分 71后，软件控制系统内的软板控制模组程序控制UV激光器1射出 激光光束、振镜扫描系统5扫描曲线、抽真空平台舉统8移动禾对软 板部分72进行加工，从而一次性加工R&F板7。当然也可设定软件控制系统先加工软板部分72，再加工硬板部 分72，也是一次性加工R&F板7。抽真空平台系统8把平台抽成真空，使R&F板7与抽真空平台 系统8不会产生相对移动；高频的UV激光器1可以达到良好的切割 效果；高速运转的振镜扫描系统5提高了切割的速度；高精度的振镜 扫描系统5和抽真空平台系统8相对运动保证了加工件尺寸的高精 度，这样加工出的成品，精度高，且一步完成，大大的节约了加工时 间，且紫外切割加工是一种冷加工，所以成型后的R&F板，切口基 本无炭化和毛刺，无须再进行后续的处理。
权利要求
1.一种用于R&F板的紫外激光切割机，其特征在于，包括激光聚焦扫描系统、软件控制系统及定位R&F板的抽真空平台系统，其中，R&F板包括硬板部分和软板部分，所述软件控制系统分别将控制R&F板的硬板部分和软板部分的程序设定为硬板控制模组程序和软板控制模组程序，所述激光聚焦扫描系统分别根据软件控制系统的硬板控制模组程序和软板控制模组程序对抽真空平台系统上的硬板部分和软板部分进行切割加工。
2. 如权利要求1所述的紫外激光切割机，其特征在于所述硬板控 制模组程序和软板控制模组程序均包括激光频率的参数、脉冲宽 度的参数、切割速度的参数、切割板的厚度的参数、焦点偏移的 参数及加工次数的参数。 .
3. 如权利要求1所述的紫外激光切割机，其特征在于还包括由软件控制系统控制的CCD定位系统。
4. 如权利要求3所述的紫外激光切割机，其特征在于所述R&F 板上设有定位加工起始点的标靶，该标靶由CCD定位系统识别。
5. 如权利要求1所述的紫外激光切割机，其特征在于所述激光 聚焦扫描系统包括一UV激光器、 一光路传导的光学传导系统、一 振镜扫描系统及一激光聚焦镜，其中UV激光器射出的激光光束传 输到光学传导系统，光学传导系统将激光光束反射到振镜扫描系 统，通过振镜扫描系统出射进入激光聚焦镜，所述激光聚焦镜把 UV激光器射出的激光光束聚焦成光斑，振镜扫描系统利用激光聚焦镜聚焦的光斑切割加工R&F板。
6. 如权利要求5所述的紫外激光切割机，其特征在于所述光学 传导系统包括第一反射镜、扩束镜和第二反射镜。
7. 如权利要求1所述的紫外激光切割机，其特征在于所述抽真 空平台系统设有吸尘装置。
全文摘要
一种用于R&F板的紫外激光切割机，包括激光聚焦扫描系统、软件控制系统及定位R&F板的抽真空平台系统，其中，R&F板包括硬板部分和软板部分，所述软件控制系统分别将控制R&F板的硬板部分和软板部分的程序设定为硬板控制模组程序和软板控制模组程序，所述激光聚焦扫描系统分别根据软件控制系统的硬板控制模组程序和软板控制模组程序对抽真空平台系统上的硬板部分和软板部分进行切割加工。本发明可以一次性成型切割R&F板，大幅度的提高了切割效率，具有较高的切割精度，且紫外激光切割加工是一种冷加工，所以成型后的R&F板，切口基本无炭化和毛刺，无须再进行后续的处理。
文档编号B23K26/04GK101249590SQ20081006545
公开日2008年8月27日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者吕洪杰, 翟学涛, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司;深圳市大族数控科技有限公司