加工设备的制作方法

1.本实用新型属于线路板生产技术领域，尤其涉及一种加工设备。


背景技术：

2.在线路板生产过程中，经常会用到激光加工设备在线路板上加工相应的导电图案。激光加工设备主要包括光源、工作台以及掩模板，工作时，线路板放置在工作台上，掩模板放置在线路板的上方，掩模板上设有相应的加工图案，光源发出的光线可以从掩模板的加工图案处穿过掩模板，以对线路板进行加工，进而在线路板上形成所需要的导电图案。
3.但是，实际生产中，由于线路板上的导电图案的线宽、线距等通常较小，使得掩模板上的加工图案的对应区域的尺寸较小，进而造成掩模板上的加工图案加工困难，导致掩模板的成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中因为线路板上的导电图案的线宽、线距等通常较小，使得掩模板上的加工图案的对应区域的尺寸较小，进而造成掩模板上的加工图案加工困难的问题，提供一种加工设备。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种加工设备，包括光源、掩模板以及比例调节系统；所述光源发出的光线能够依次穿过所述掩模板以及所述比例调节系统；其中，所述掩模板上设有加工图案，所述第光源发出的光线能够从所述加工图案处穿过所述掩模板；所述比例调节系统用于对穿过所述掩模板的光线的横截面进行缩小，并将横截面缩小后的光线投射至目标物体。
6.可选的，所述加工设备还包括第一驱动系统，所述第一驱动系统用于驱动所述掩模板运动，使所述光源发出的光线能够从所述掩模板的不同区域的加工图案处穿过。
7.可选的，所述掩模板包括多个子板，所述加工图案包括多个子图案；每一个所述子板上设有一个所述子图案；各所述子板均与所述第一驱动系统连接，所述第一驱动系统用于驱动各所述子板运动，使各所述子板能够依次置于所述光源和所述比例调节系统之间，进而使所述光源发出的光线能够依次从各所述子板上的子图案中穿过。
8.可选的，所述加工设备还包括光线调节系统，所述光源发出的光线穿过所述光线调节系统后投射至所述掩模板；所述光线调节系统用于对所述光源发出的光线进行调整，使得从所述光线调节系统传出的光线能够完全覆盖位于所述光源和所述比例调节系统之间的所述子板上的所述子图案。
9.可选的，所述光线调节系统包括衰减器、准直装置、匀化装置以及聚光镜，所述光源发出的光线依次穿过所述衰减器、所述准直装置、所述匀化装置以及所述聚光镜后投射至所述掩模板。
10.可选的，所述加工设备还包括第二驱动系统；所述第二驱动系统能够驱动所述光源以及所述比例调节系统同步移动，使所述光源发出的光线能够从所述掩模板的不同区域
的加工图案处穿过，并使从所述掩模板的不同区域传出的光线能够射入所述比例调节系统。
11.可选的，所述加工设备还包括工作台和驱动装置，所述工作台用于放置目标物体，所述驱动装置与所述工作台连接，用于驱动所述工作台运动，使得所述比例调节系统能够将横截面缩小后的光线投射至目标物体的不同位置。
12.可选的，所述比例调节系统对从穿过所述掩模板的光线的横截面的缩小倍数可调。
13.可选的，所述比例调节系统包括成像镜头，所述成像镜头用于对穿过所述掩模板的光线进行缩小；其中，所述成像镜头与所述掩模板之间的间距可调，以调整所述成像镜头对穿过所述掩模板的光线的缩小倍数的调整；及/或所述成像镜头设有多个，各所述成像镜头的缩小倍数不同，且各所述成像镜头能够分别切换至与所述掩模板相对，以便通过不同的所述成像镜头对从掩模板射出的光线进行缩小。
14.可选的，所述比例调节系统还包括调整装置，所述调整装置设置在所述掩模板和所述成像镜头之间；所述调整装置用于对穿过所述掩模板的光线的传播路径径向调整，以便使穿过所述掩模板的光线能够传播至所述成像镜头。
15.在本实用新型提供的实施例中，加工设备对线路板进行加工时，光源发出的光线先穿过掩模板，然后再穿过比例调节系统，这样掩模板上的加工图案的尺寸可以设置在大一些，然后再通过比例调节系统对穿过掩模板的光线的横截面进行缩小，使之满足预定的需求，这样设置可以方便掩模板的加工制备，进而降低成本。
附图说明
16.图1是本实用新型一实施例提供的加工设备的模块示意图；
17.图2是本实用新型一实施例提供的加工设备的掩模板的各子板与目标物体对应匹配的示意图。
18.附图标记：
19.100、加工设备、200、目标物体；1、光源；2、光线调节系统；21、衰减器；22、准直装置；23、匀化装置；24、聚光镜；3、掩模板；31、子板；4、比例调节系统；41、成型镜头；42、调整装置；5、第一驱动系统；51、电机；52、支撑架；6、承载系统；61、工作台；62、驱动装置；7、控制系统。
具体实施方式
20.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.在本实用新型中，当元件被称为“安装”或“连接”于另一个元件，它可以直接“安装”或“连接”在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。
22.如图1所示，在一实施例中，加工设备100包括光源1、光线调节系统2、比例调节系统4以及掩模板3，光源1发出的光线能够依次穿过光线调节系统2、掩模板3以及比例调节系统4。其中，光线调节系统2用于对光源1发出的光线进行准直、整形以及匀化等调整，并将调
整后的光线投射至掩模板3，以在掩模板3上形成均匀光斑；掩模板3上设有加工图案，从光线调节系统2传出的光线能够从加工图案处穿过掩模板3；比例调节系统4用于对穿过掩模板3的光线的横截面进行缩小，并将横截面缩小后的光线投射至目标物体20。
23.另外，在实际场景中，光线从加工图案处穿过掩模板3，可以是只有一部分光线从加工图案处穿过掩膜板掩模板3，也可以是全部光线从加工图案处穿过掩膜板掩模板3。此外，在一些场景中，加工图案可以是设置在掩模板3上的孔、槽等结构，这些孔、槽贯穿掩膜板3，使得光线可以从加工图案处穿过掩膜板3；当然在其他一些场景中，加工图案也可以不是贯穿掩模板3的孔或槽，此时加工图案可以是掩膜板3上的透光区域，以便使光线可以从加工图案处穿过掩膜板3。
24.加工设备100可以是激光加工设备100，光源1可以是激光器等，其中，激光器可以是准分子激光器或者纳秒激光器，目标物体20可以是线路板等，采用该加工设备100对线路板进行加工时，掩模板3上的加工图案的尺寸可以设置的大一些，然后再通过比例调节系统4对光线的横截面进行缩小，使之满足预定的需求。也即通过本实施例的设置可以允许掩模板3上的加工图案采用较大的尺寸设置，从而方便掩模板3的加工制备，进而降低加工成本。
25.如图2所示，在一实施例中，加工设备100还包括第一驱动系统5，第一驱动系统5与掩模板3连接，用于驱动掩模板3运动，使从光线调节系统2传出的光线能够从掩模板3的不同区域的加工图案处穿过，这样可以允许从光线调节系统2传出的光线的横截面积更小，进而提高该光线的能量密度。在本实施例中，实际上是驱动掩模板3在垂直于光线(该光线为投射至掩模板的光线)传播方向的平面内移动，其中，光线调节系统2、光源1以及比例调节系统4三者的相对位置保持不变。具体的，在驱动掩模板3移动时，光源1、光线调节系统2以及比例调节系统4不移动。
26.如图2所示，在一实施例中，掩模板3包括多个子板31，加工图案包括多个子图案，每一个子板31上设有一个子图案。各子板31均与第一驱动系统5连接，第一驱动系统5用于驱动各子板31运动，使各子板31能够依次置于光线调节系统2和比例调节系统4之间(定义光线调节系统2和比例调节系统4之间的子板31为第一子板31，这样各子板31能够依次作为第一子板31使用)，进而使从光线调节系统2传出的光线能够依次从各子板31上的子图案中穿过。也即本实施例中，相当于是一个完整的掩模板3分成了多个子板31，在各子板31上加工子图案时，若某一个子图案不合适时，只需重新加工该子图案即可，从而可以降低掩模板3的制作成本。
27.同时，各子板31与第一驱动系统5之间均可拆卸连接，这样某一个子板31上的子图案在使用过程中损坏时，只需更换该损坏的子板31即可，从而可以降低使用维护成本。
28.另外，在本实施例，加工设备100每一次只能通过位于两个光路系统之间的子板31(即第一子板)对目标物体20进行加工，即每一次只能通过一个子板31对目标物体20进行加工。其中，第一驱动系统5驱动各子板31移动的方向可以是垂直于射向掩模板3的光线的传播方向，当掩模板3和光线调节系统2之间没有反射镜等其他光线传播路径调整元件时，第一驱动系统5驱动各子板31移动的方向可以是垂直于从光线调节系统2射出的光线的传播方向。
29.在本实施例中，上述将一个掩模板3分成多个子板31实际上在其长宽方向上将该掩模板3分成多个，各子板31的厚度可以是等于掩模板3的厚度，各子图案也均是在该子板
31的厚度方向上贯穿该子板31的镂空结构。另外，各子板31的长宽尺寸可以相同，这样更方便备料，进而利于生产，比如，在实际产品中，个子板31的长宽尺寸可以为1mm
×
1mm。此外，掩模板3为圆板结构时，掩模板3的长宽方向分别为其两个相互垂直的直径的延伸方向；当然，掩模板3为不规则结构时，长宽方向分别为两个相互垂直的方向，且这两个方向均垂直于掩模板3的厚度方向。
30.在一实施例中，第一驱动系统5可以是驱动各子板31转动，进而使各子板31依次置于光线调节系统2和比例调节系统4之间。此时，如图2所示，第一驱动系统5可以是包括电机51和支撑架52，该电机51与支撑架52连接，用于驱动支撑架52转动。各子板31均安装在支撑架52上，且各子板31均绕电机51的主轴的轴线排布，这样电机51转动时，便可以使各子板31依次置于光线调节系统2和比例调节系统4之间，进而实现对子板31的切换。当然，在一些实施例中，第一驱动系统5也可以驱动各子板31直线运动，进而使各子板31依次置于光线调节系统2和比例调节系统4之间。
31.在一实施例中，通过光线调节系统2对所述光源1发出的光线的调整作用，可以使从光线调节系统2传出的光线能够完全覆盖第一子板上的子图案，这样光线穿过该子板31后，其横截面与第一子板31上的子图案相同，也即形成与第一子板31上的子图案相同的光斑。后续比例调节系统4对该光斑进行缩小，以便直接在目标物体20上加工形成预定尺寸的图案，这样可以提高加工速度。其中，在本实施例中，从光线调节系统2传出的光线能够完全覆盖第一子板31，进而实现对第一子板31上的子图案的完全覆盖。
32.另外，应当理解的，实际产品中，也可以对从光线调节系统2射出的光线的横截面的尺寸等进行合适设置，使从光线调节系统2射出的光线只能从第一子板31的子图案处穿过，以向比例调节系统4传播，此时从光线调节系统2传出的光线可以是不完全覆盖第一子板31上的子图案。
33.此外，应当理解的，在实际生产过程中，每一次切换子板31都应当使从比例调节系统4射出的光线投射至目标物体20的不同区域，也即加工设备100每一次通过一个子板31对目标物体20的一个区域进行加工。
34.比如，将目标物体20的待加工面网格化，其中，每一个网格区域的待加工图案与其中一个子板31上的子图案对应，每一次切换子板31时，都可以移动目标物体20，使待加工图案与该子板31的子图案对应的网格区域移动至与比例调节系统4的出光面相对，进而使从比例调节系统4传出的光线能够投射到该网格区域。
35.在图2示出的实施例中，子板31有8个，这八个子板分别为a、b、c、d、e、f、g、h，此时，待加工面设有八个网格区域，这八个网格区域分别为a、b、c、d、e、f、g、h，其中，子板a作为第一子板时，用于对a区域进行加工，子板b作为第一子板时，用于对b区域进行加工，子板c作为第一子板时，用于对c区域进行加工，子板d作为第一子板时，用于对d区域进行加工，子板e作为第一子板时，用于对e区域进行加工，子板f作为第一子板时，用于对f区域进行加工，子板g作为第一子板时，用于对g区域进行加工，子板h作为第一子板时，用于对h区域进行加工。
36.可以理解的，在其他实施例中，掩模板3也可以是一体结构。此时，加工图案也可以分成若干个子图案，且各子图案可以是间隔设置在该掩模板3上；或者，加工图案为一完整图案，加工时，可以通过一端掩膜板，使光线依次从该完整图案的一部分区域穿过。
37.如图1所示，在一实施例中，加工设备100还包括承载系统6，承载系统6用于支撑放置目标物体20。其中，承载系统6包括工作台61和驱动装置62，工作台61用于放置目标物体20，驱动装置62与工作台61连接，用于驱动工作台61运动，使得比例调节系统4能够将横截面缩小后的光线投射至目标物体20的不同位置。其中，驱动装置62驱动工作台61移动的方向可以垂直于从比例调节系统4射出的光线的传播方向。假设从比例调节系统4射出的光线的传播方向平行z轴线方向，则驱动装置62能够驱动工作台61沿平行于y轴的方向和平行于x轴的方向移动。当然，在一些实施例中，根据实际加工需要，驱动装置62可以是只能够驱动工作台61沿平行于y轴的方向或者平行于x轴的方向移动。
38.如图1所示，在一实施例中，光线调节系统2包括衰减器21、准直装置22、匀化装置23以及聚光镜24，光源1发出的光线依次穿过衰减器21、准直装置22、匀化装置23以及聚光镜24后投射至掩模板3。其中，衰减器21用于对光线的强度进行衰减；准直装置22用于对衰减后的光线减小准直；匀化装置23用于对准直后的光线进行匀化，使光线横截面上各处的光强相同(或相似)；光线经过匀化后会有一定的发散，通过聚光镜24对匀化后的光线进行聚集，使其重新准直。当然，在一些实施例中，光线调节系统中也可以没有衰减器21，或者没有匀化装置23和聚光镜24，或者没有衰减器21、匀化装置23以及聚光镜24。
39.在一实施例中，比例调节系统4对从穿过掩模板3的光线的横截面的缩小倍数可调，这样可以使加工设备100适用于不同的加工需求，提高加工设备100的适应性。
40.如图1所示，在一实施例中，比例调节系统4包括成像镜头41，成像镜头41用于对穿过掩模板3的光线进行缩小；其中，成像镜头41与掩模板3之间的间距可调，以调整成像镜头41对穿过掩模板3的光线的缩小倍数的调整。
41.在一实施例中，比例调节系统4还包括动力装置，动力装置与成像镜头41连接，用于驱动成像镜头41移动，进而调整成像镜头41与掩模板3之间的间距，从而调整比例调节系统4的缩小比例。当然，在一些实施例中，也可以是通过驱动掩模板3移动，以调整掩模板3与成像镜头41之间的间距。
42.在一些实施例中，可以通过其他方式调整比例调节系统4的缩小比例，比如，成像镜头41设有多个，各成像镜头41的缩小倍数不同，且各成像镜头41能够分别切换至与掩模板3相对，以便通过不同的成像镜头41对从掩模板3射出的光线的横截面尺寸进行缩小。其中，各成像镜头41的切换方式可以与个子板31的切换方式相似。当然，实际产品中，也可以通过手动方式进行成像镜头41的切换。
43.如图1所示，在一实施例中，比例调节系统4还包括调整装置42，调整装置42用于调整光线的传播路径。调整装置42设置在掩模板3和成像镜头41之间，调整装置42用于对穿过掩模板3的光线的传播路径进行调整，以便使其传播至成像镜头41。这样设置可以方便整个比例调节系统4的布局。另外，调整装置42可以是反射镜等光学器件。
44.如图1所示，在一实施例中，加工设备100还包括控制系统7，控制系统7用于控制光源1、第一驱动系统5以及驱动装置62等的工作。
45.在上述各实施例中，光源1、光线调节系统2、衰减器21、准直装置22、匀化装置23、聚光镜24、掩模板3、子板31、比例缩小系统4、成像镜头41以及调整装置42等光学元件中，其中一个光学元件位于另外两个光学元件之间，是指沿着光线的传播路径，该光学元件位于另外两个光学元件之间。
46.可以理解的，上述各实施例的相关设计，也可以采用其他方式进行替换，比如：
47.在其他实施例中，上述各实施例中，也可以不设置光线调节系统2，此时，光源1发出的光线可以直接传递至掩模板3，然后光线的一部分光线(或者全部)从加工图案处穿过掩模板3，并最终传递至比例调节系统4。此时，若掩模板3采用多个子板31的设置方式时，第一驱动系统5可以将各子板31依次切换至光源1和比例调节系统4之间，使得光源1发出的光线穿过该子板后再传递至比例调节系统4。
48.在其他实施例中，也可以是掩模板3不动，并驱动光源1、光线调节系统2以及比例调节系统4移动，以使从光线调节系统2传出的光线能够从掩模板3的不同区域的加工图案处穿过，并使光线调节系统2发出的光线从掩模板3的不同区域穿过后射入比例调节系统4。
49.具体的，在该实施例中，加工设备100还包括第二驱动系统，光源1、光线调节系统2以及比例调节系统4均与第二驱动系统连接，第二驱动系统能够驱动光源1、光线调节系统2以及比例调节系统4三者同步移动，使从光线调节系统2传出的光线能够从掩模板3的不同区域的加工图案处穿过，并使从掩模板3的不同区域传出的光线射入所述比例调节系统4。实际上，第二驱动系统能够驱动光源1、光线调节系统2以及比例调节系统4三者分别沿第一方向和/或第二方向同步移动，其中，第一方向垂直于第二方向，第一方向和第二方向均垂直于掩模板3的厚度方向，也即第一方向和第二方向分别平行于掩模板3的长宽方向。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。