一种分板方法与流程

本发明涉及pcb板加工技术领域，尤其涉及一种分板方法。

背景技术：

在pcb板(printedcircuitboard)的生产过程中，为了使其大小与电子元器件尺寸相适应，分板是其中至关重要的一步。所谓分板，是由于电子元器件内部所使用的pcb板都比较小，但在制作pcb板时，一般都采用连片集合的方式，将多块小的pcb板集成为一个大的pcb板，最后再将这些连片集成的大的pcb板分割成单元小的pcb板，这就是pcb板的分板。

在现有技术中，通常采用机械切割的方法进行分板。但是，采用此种方法时必须利用专门的治具来可靠地固定小的pcb板，固定难度大。因为如果不将小的pcb板可靠固定，在切割小的pcb板与大的pcb板的最后连接点时，在切割刀具的作用力下，小的pcb板会相对大的pcb板移动，造成切割路径发生偏移，甚至导致小的pcb板发生损坏，降低分板质量和分板成功率。另外，治具的结构复杂，设计难度高，成本大，并且当小的pcb板(如人工耳蜗用pcb板)过小时，将无法通过治具进行固定，从而将无法满足实际生产需求。

因此，亟需一种新型的分板方法以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分板方法，无需使用专门的治具即可保证子板与母板之间的相对位置，保证切割精度，提高分板质量和分板效率。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种分板方法，包括：

s1.利用机械切割刀具切割子板的部分边缘，并使所述子板被切割的边缘与母板分离，未被切割的边缘与所述母板保持连接；

s2.将所述母板粘附在粘性膜层上；

s3.利用激光切割机构切割所述子板在步骤s1中未被切割的边缘，使所述子板与所述母板完全分离。

作为所述分板方法的优选方案，所述子板在步骤s1中未被切割的边缘处设置有v形槽，在步骤s3中，所述激光切割机构沿所述v形槽切割，以使所述子板与所述母板完全分离。

作为所述分板方法的优选方案，在步骤s3中，所述激光切割机构中预设有若干套切割工艺参数，且先执行的所述切割工艺参数中的切割宽度大于后执行的所述切割工艺参数中的切割宽度。

作为所述分板方法的优选方案，在步骤s3中，所述激光切割机构的切割轨迹依次包括前引导切割部、主体切割部和后引导切割部，其中所述主体切割部的长度与所述子板在步骤s1中未被切割的边缘长度相等。

作为所述分板方法的优选方案，所述粘性膜层为透明粘性膜层。

作为所述分板方法的优选方案，所述激光切割机构为紫外激光切割机构。

作为所述分板方法的优选方案，在步骤s1中，利用防静电风刀向所述子板送风，并将切割产生的粉尘吹向吸尘机构，利用所述吸尘机构收集切割产生的粉尘。

作为所述分板方法的优选方案，在步骤s1之前，还包括：

s11.将所述母板固定在机械切割平台上，利用第一视觉定位机构检测所述母板的实际位置与预设位置之间的差值，若差值大于预设值，则所述机械切割刀具对所述差值进行补偿后再执行步骤s1，若差值小于或等于预设值，则所述机械切割刀具直接执行步骤s1。

作为所述分板方法的优选方案，在步骤s2和s3之间还包括：

s31.利用真空吸附平台吸附并固定所述粘性膜层。

作为所述分板方法的优选方案，在步骤s31之后，步骤s3之前，还包括：

s32.利用第二视觉定位机构检测所述母板的实际位置与预设位置之间的差值，若差值大于预设值，则所述激光切割机构对所述差值进行补偿后再执行步骤s3，若差值小于或等于预设值，则所述机械切割刀具直接执行步骤s3。

本发明的有益效果为：

本发明提供的分板方法，首先利用机械切割刀具进行机械切割，机械切割的效率高，同时由于机械切割时仅切割了子板的部分边缘，子板仍然保持与母板连接，子板不会相对母板发生移动，所以无需使用专门的治具固定子板，省去了治具的成本；然后利用激光切割机构对剩余边缘进行激光切割，由于激光切割属于无接触切割，所以在使子板与母板完全分离的过程中，无需考虑切割作用力对子板和母板之间相对位置的影响，而通过粘性膜层对子板和母板的粘附，可以进一步保证子板与母板之间不会发生相对移动，提高切割精度。虽然全部利用激光切割也无需考虑子板的固定难度，但是由于子板与母板的连接处含有铜，很难切割，而且当连接处的厚度较厚时，全部利用激光切割时分板效率将大大降低，而通过机械切割和激光切割的结合，能够很好地平衡固定难度和切割效率的问题，既解决了固定难度的问题，提高了分板质量和分板成功率，又保证了分板效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的分板方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的子板、母板、粘性膜层和真空吸附平台的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的子板的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的激光切割机构的切割轨迹。

图中：

1-子板；11-第一边缘；12-第二边缘；13-第三边缘；14-第四边缘；

2-母板；21-v形槽；22-第一定位孔；23-第二定位孔；

3-粘性膜层；

4-真空吸附平台；

10-前引导切割部；20-主体切割部；30-后引导切割部。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将接合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供一种分板方法，用于将多个小的pcb板(子板1)由大的pcb板(母板2)上切割下来。具体地，分板方法包括：

s1.利用机械切割刀具切割子板1的部分边缘，并使子板1被切割的边缘与母板2分离，未被切割的边缘与母板2保持连接；

s2.将母板2粘附在粘性膜层3上；

s3.利用激光切割机构切割子板1在步骤s1中未被切割的边缘，使子板1与母板2完全分离。

本实施例提供的分板方法，首先利用机械切割刀具进行机械切割，机械切割的效率高，同时由于机械切割时仅切割了子板1的部分边缘，子板1仍然保持与母板2连接，子板1不会相对母板2发生移动，所以无需使用专门的治具固定子板1，省去了治具的成本；然后利用激光切割机构对剩余边缘进行激光切割，由于激光切割属于无接触切割，所以在使子板1与母板2完全分离的过程中，无需考虑切割作用力对子板1和母板2之间相对位置的影响，而通过粘性膜层3对子板1和母板2的粘附，可以进一步保证子板1与母板2之间不会发生相对移动，提高切割精度。虽然全部利用激光切割也无需考虑子板1的固定难度，但是由于子板1与母板2的连接处含有铜，很难切割，而且当连接处的厚度较厚时，全部利用激光切割时分板效率将大大降低，而通过机械切割和激光切割的结合，能够很好地平衡固定难度和切割效率的问题，既解决了固定难度的问题，提高了分板质量和分板成功率，又保证了分板效率。

可选地，机械切割刀具为铣刀。具体地，如图2和图3所示，在本实施例中，子板1和母板2均呈矩形，多个子板1矩形阵列在母板2上。其中，机械切割刀具切割的是子板1的第一边缘11、第二边缘12和第三边缘13。激光切割机构切割的是子板1的第四边缘14。当然，机械切割刀具和激光切割机构所切割的边缘可进行调整，只要保证机械切割刀具先切割一部分子板1的边缘，激光切割机构后切割剩下的子板1的边缘即可。

优选地，如图2所示，子板1在步骤s1中未被切割的边缘处设置有v形槽21，在步骤s3中，激光切割机构沿v形槽21切割，以使子板1与母板2完全分离。通过设置v形槽21，一方面能够减小激光切割机构的切割深度，使子板1快速地与母板2完全分离，提高分板效率；另一方面有利于减小切割断口的面积，保证切割断口的质量。具体地，在本实施例中，子板1的第四边缘14处设置有v形槽21。进一步地，为便于v形槽21的加工，提高加工效率，v形槽21贯穿同列子板1的第四边缘14。

优选地，在步骤s3中，激光切割机构中预设有若干套切割工艺参数，且先执行的切割工艺参数中的切割宽度大于后执行的切割工艺参数中的切割宽度。即激光切割机构在初始切割时的切割宽度较大，在后期切割时的切割宽度较小，使切缝的上部较宽，以便于将被激光切割掉的废料或残渣等由切缝中排出，从而使激光能够继续向下切割，保证激光的切割效率和切割质量。

具体地，在本实施例中，激光切割机构中预设有两套切割工艺参数。第一套切割工艺参数包括：激光线条数量为4条，相邻两条激光线条之间的间距为0.02～0.05mm，切割次数为5～20次。第二套切割工艺参数包括：激光线条数量为2条，相邻两条激光线条之间的间距为0.002～0.008mm，切割次数为20～50次。当然，在其他实施例中，还可以根据子板1待切割边缘的厚度调整切割工艺参数的套数以及每套切割工艺参数中参数的具体数值，在此不作限制。

优选地，如图4所示，在步骤s3中，激光切割机构的切割轨迹依次包括前引导切割部10、主体切割部20和后引导切割部30，其中主体切割部20的长度与子板1在步骤s1中未被切割的边缘长度相等。激光切割机构在正式切割子板1的边缘前后会进行稳定，即在进行主体切割部20的切割前后会进行前引导切割部10和后引导切割部30的切割，以避免激光切割机构在初始切割阶段和切割结束阶段的能量过大或者过小，或者振镜起始段发生偏移等状况，保证切割子板1的边缘时的切割质量。具体地，在本实施例中，主体切割部20的长度与子板1的第四边缘14的长度相等，在切割第四边缘14的前后会进行前引导切割部10和后引导切割部30的切割，保证第四边缘14的切割质量。

具体地，在本实施例中，由于子板1为矩形，所以主体切割部20为直线。可选地，前引导切割部10和后引导切割部30为弧线。当然，在其他实施例中，前引导切割部10和后引导切割部30还可以为与主体切割部20呈一定夹角的直线，例如与主体切割部20呈135°夹角的直线。

优选地，粘性膜层3为透明粘性膜层。选用透明的粘性膜层3，可以减小激光对粘性膜层3的破坏，使粘性膜层3能够循环反复使用，延长粘性膜层3的使用寿命。可选地，粘性膜层3由透明pet材料制成。

优选地，激光切割机构为紫外激光切割机构。紫外激光具有波长短(355nm)、单光子能量大等优点，在切割时能够打破树脂材料的化学键，快速气化材料，热效应小，且切割后材料断面基本无碳化现象。优选地，激光切割机构中配备有能够探测子板1的厚度和粘性膜层3的厚度的检测模块，并相应自动调焦。

具体地，在本实施例中，激光切割机构的功率为10～30w，切割速度为500mm/s，频率为250khz。当然，在其他实施例中，激光切割机构还可为绿光激光切割机构，功率为20～40w。

优选地，在步骤s1中，利用防静电风刀向子板1送风，并将切割产生的粉尘吹向吸尘机构，利用吸尘机构收集切割产生的粉尘，以避免粉尘对子板1造成污染，保证生产质量。当然，在步骤s3中也可以利用此种方法进行除尘。

优选地，在步骤s1之前，还包括：s11.将母板2固定在机械切割平台上，利用第一视觉定位机构检测母板2的实际位置与预设位置之间的差值，若差值大于预设值，则机械切割刀具对差值进行补偿后再执行步骤s1，若差值小于或等于预设值，则机械切割刀具直接执行步骤s1。将母板2固定在机械切割平台上，有利于防止在机械切割过程中母板2发生移动，保证母板2位置的稳定性，从而有利于提高切割精度。通过第一视觉定位机构对模板2位置的检测和定位，以及机械切割刀具对差值的补偿，有利于进一步提高切割精度。

可选地，在本实施例中，第一视觉定位机构通过检测模板2上的第一定位孔22的第二定位孔23的位置来确定母板2的实际位置与预设位置之间的差值。具体地，在本实施例中，第一视觉定位机构包括彩色ccd相机。

优选地，在步骤s2和s3之间还包括：s31.利用真空吸附平台4吸附并固定粘性膜层3。将母板2粘附在粘性膜层3上后，可以利用机械手将母板2和粘性膜层3一起放到真空吸附平台4上。当真空吸附平台4产生负压吸附时，粘性膜层3可以平整且牢固地固定在真空吸附平台4上，同时母板2也能够稳定牢固地固定在真空吸附平台4上。可选地，真空吸附平台4的有效吸附面积与粘性膜层3的面积相等。

优选地，在步骤s31之后，步骤s3之前，还包括：s32.利用第二视觉定位机构检测母板2的实际位置与预设位置之间的差值，若差值大于预设值，则激光切割机构对差值进行补偿后再执行步骤s3，若差值小于或等于预设值，则机械切割刀具直接执行步骤s3。通过第二视觉定位机构对模板2位置的检测和定位，以及激光切割机构对差值的补偿，有利于提高激光切割的精度。

可选地，在本实施例中，第二视觉定位机构通过检测模板2上的第一定位孔22和第二定位孔23的位置来确定母板2的实际位置与预设位置之间的差值。具体地，在本实施例中，第二视觉定位机构包括彩色ccd相机。

进一步地，在步骤s3之后，还包括：s4.将母板2由粘性膜层3上揭除。当步骤s3完成后，即子板1与母板2完全分离后，可使真空吸附平台4解除吸附，并利用机械手将母板2和粘性膜层3放置到下一工作台上，然后将母板2由粘性膜层3上揭除，使多个子板1独立且位置不变地粘附在粘性膜层3上。为了能够比较简单地将母板2由粘性膜层3上揭除，在本实施例中，粘性膜层3的剥离力在20～40g/inch，粘性膜层3上粘性材料的厚度为60～100微米。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。