專利名稱：多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子元件的加工成型方法，尤其涉及一種多層板式陣列結(jié) 構(gòu)陶瓷濾波器成型方法。
背景技術(shù)：
多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，傳統(tǒng)方法采用模具沖孔的方式， 一種是內(nèi)部通孔采用鉆床鉆孔，外輪廓采用模具沖床沖制。另一種是采用模具， 用沖床將內(nèi)孔和外輪廓一次性沖制成型。鉆、沖孔方法的缺點是1、通過沖床 進(jìn)行沖孔或鉆床進(jìn)行鉆孔，沖床或鉆床壓力大，使落料后的陶瓷濾波器內(nèi)孔和 外輪廓邊緣有開裂和損傷現(xiàn)象，影響濾波器電性能，同時落料后的濾波器內(nèi)孔 和外輪廓不光滑，有殘余膜料，造成濾波器電極不能引出，從而影響濾波器電 容量；2、模具沖制或鉆床鉆孔方式對位精度不高，易造成內(nèi)孔及外輪廓偏差和 錯位，影響濾波器電性能和裝配；3、模具制作周期長，程序復(fù)雜， 一種產(chǎn)品對 應(yīng)一副模具，由于濾波器品種較多，該方式不適用于品種多元化需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于利用激光進(jìn)行自動捕捉 切割，使其切割精度高，速度快，對濾波器表面損傷小，適用于濾波器小間距、高精度，大容量、超厚度及品種多元化需求，提高了濾波器產(chǎn)品生產(chǎn)效率和合 格率。
本發(fā)明的技術(shù)方案是多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，包括以下 步驟
a、 將印制有定位點的陶瓷坯體放置在工作臺上；
b、 計算機(jī)載入設(shè)計打孔成型圖形，并設(shè)置打孔切割工藝參數(shù)； C、設(shè)置激光光源的光能大??；
d、計算機(jī)控制機(jī)器視覺系統(tǒng)掃描陶瓷坯體上的印制圖形，自動捕捉識別定 位點，根據(jù)定位點驅(qū)動工作臺將陶瓷坯體移動至激光束下方的切割位置，并按 照設(shè)計打孔成型圖形由計算機(jī)根據(jù)定位點位置控制振鏡頭運動進(jìn)行激光打孔切 割，將陶瓷坯體內(nèi)孔和外輪廓打孔切割成型。
機(jī)器視覺系統(tǒng)，如CCD或CMOS圖像掃描定位系統(tǒng)，CCD (Charge Coupled Device電荷耦合器件)，CCD圖像掃描定位系統(tǒng)，將掃描到的圖象和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?計算機(jī)，并能在顯示器上顯示所拍攝的圖象。系統(tǒng)通過將捕捉到目標(biāo)物體的圖 象和已保存的設(shè)計打孔成型圖形進(jìn)行比較，判定目標(biāo)物體是否相符，并保存目 標(biāo)物的機(jī)械位置，驅(qū)動控制將目標(biāo)物移至激光束下進(jìn)行打孔。系統(tǒng)可對陶瓷坯 體不同的定位點進(jìn)行識別，并分別以這些定位點為基礎(chǔ)進(jìn)行切割軌跡的調(diào)整， 從而在所需位置進(jìn)行精確切割，可對光斑軌跡進(jìn)行精確定位。
其中，所述陶瓷坯體為生料膜經(jīng)印刷、多層重疊、溫等靜壓后形成，再經(jīng) 所述a d工藝步驟后成型，或者，所述陶瓷坯體為生料膜經(jīng)印刷、多層重疊、 溫等靜壓，最后燒結(jié)成熟坯后形成，再經(jīng)所述a d工藝步驟后成型，或者，所 述陶瓷坯體為生料膜，印刷后經(jīng)所述a d工藝步驟后成型，再經(jīng)多層重疊、溫等靜壓。
印刷為尼龍絲網(wǎng)印刷。多層重疊為印刷一層后重合鋪一層介質(zhì)，再印刷一 層再鋪一層介質(zhì)，如此反復(fù)。溫等靜壓為用溫等靜壓機(jī)將印疊后產(chǎn)品牢固粘接 在一起。
其中，所述陶瓷坯體內(nèi)孔和外輪廓打孔切割成型為單面一次成型或雙面兩 次成型，所謂雙面兩次成型即一面打孔切割至一定深度后再翻面再次打孔切割 至成型。
更進(jìn)一步地，所述陶瓷坯體上還印有設(shè)計打孔成型圖形，用于與試切割產(chǎn) 生的試切割線比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整計算機(jī)載入的設(shè)計打孔成型圖形，如 圖形的位置、大小、角度和方向等，至最終試切割線與印制設(shè)計打孔成型圖形 一致，再最終打孔切割成型。
其中，所述激光光源為冷光源。作為優(yōu)選，所述冷光源為綠激光、紫外光。
其中，所述激光通過固定焦距的聚焦鏡聚焦，并通過計算機(jī)驅(qū)動工作臺上 下升降使陶瓷坯體至焦點的方式調(diào)焦。
另外，機(jī)器視覺系統(tǒng)的攝像頭通過手工調(diào)節(jié)螺桿使攝像頭上、下升降調(diào)焦， 至打孔閨形顯示清晰再開始掃描。
本發(fā)明的有益效果是利用激光進(jìn)行切割，避免了內(nèi)孔和外輪廓鉆孔、沖 制時對濾波器拉傷，保證切割后的濾波器內(nèi)孔和外輪廓的光滑，無多余膜料殘 留物，采用冷光源鉆孔切割避免燒傷，保證濾波器產(chǎn)品電性能。同時，利用機(jī) 器視覺系統(tǒng)掃描定位捕捉功能對圖形進(jìn)行自動對位捕捉切割，保證了切割的精 度和準(zhǔn)確度，且切割速度快，質(zhì)量好、功耗低、噪音低；避免了開模具周期長，
程序復(fù)雜，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度和效率；適用于多層或單層濾波器單孔芯片或多孔陣列濾波器板的打孔切割成型，且適用于濾波器多品種、小間距、大容量、 超厚度、高精度新品的研發(fā)。


圖1為本發(fā)明多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法流程框圖； 圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖中l(wèi)激光器組件；2光路傳輸系統(tǒng)；3振鏡系統(tǒng)；4機(jī)器視覺系統(tǒng)(CCD 圖像掃描定位系統(tǒng))；5升降系統(tǒng)；6負(fù)壓吸附系統(tǒng)；7除塵系統(tǒng)；8高精度運動
系統(tǒng)(工作臺)；9控制系統(tǒng)(計算機(jī))；IO冷卻系統(tǒng)(冷水機(jī))；
圖3為使用本發(fā)明打孔切割前"圓形32芯"陶瓷坯體下料框圖； -
圖4為使用本發(fā)明實際打孔切割成型后的"圓形32芯"結(jié)構(gòu)示意圖5為使用本發(fā)明打孔切割前"矩形9芯"陶瓷坯體下料框圖6為使用本發(fā)明實際打孔切割成型后的"矩形9芯"結(jié)構(gòu)示意圖7為使用本發(fā)明打孔切割前單孔芯片陶瓷坯體下料框圖8為使用本發(fā)明實際打孔切割成型后的單孔芯片結(jié)構(gòu)示意圖9為激光打孔機(jī)激光光路示意圖。
具體實施例方式
參照圖1至圖9，本發(fā)明的一種實施方式，首先將生料膜經(jīng)印刷、多層重疊、 溫等靜壓后形成的陶瓷坯體放置在工作臺8上，陶瓷坯體上印制有定位點11; 計算機(jī)9載入設(shè)計打孔成型圖形，如CAD圖，并設(shè)置打孔切割工藝參數(shù)，如切 割次數(shù)、有效向量步長，Q SWTTCH頻率等參數(shù)；設(shè)置激光1光源的光能大?。患す?光源為冷光源。作為優(yōu)選，所述冷光源為綠激光、紫外光。激光1通過
固定焦距的聚焦鏡聚焦，并通過計算機(jī)9驅(qū)動工作臺8上下升降使陶瓷坯體至 焦點高度的方式調(diào)焦；機(jī)器視覺系統(tǒng)4的攝像頭通過手工調(diào)節(jié)螺桿使攝像頭上、 下升降調(diào)焦，至打孔圖形顯示清晰再開始掃描；計算機(jī)9控制機(jī)器視覺系統(tǒng)4 掃描陶瓷坯體上的印制圖形，自動捕捉識別定位點ll，根據(jù)定位點ll驅(qū)動工作 臺8前后、左右移動將陶瓷坯體移動至激光束下方的切割位置，并按照設(shè)計打 孔成型圖形由計算機(jī)根據(jù)定位點11位置控制振鏡頭3運動進(jìn)行激光打孔切割， 激光束經(jīng)聚焦透鏡組將激光聚焦在陶瓷坯體表面上，形成一個個細(xì)微的、高能 量密度的光斑使物體加熱氣化或熔融分開，通過振鏡頭3的運動，把一系列光 斑連成特定的軌跡，從而將被切割物體按一定的幾何形狀切割開，實現(xiàn)將陶瓷 坯體內(nèi)孔14和外輪廓13單面一次打孔切割成型，或雙面兩次成型，即一面打 孔切割至一定深度后再翻面再次打孔切割至成型。當(dāng)坯體較薄時，為陶瓷濾坯 體單面一次成型，當(dāng)坯體較厚時無法一次單面切割完成，需一面切進(jìn)一定深度 后，再翻轉(zhuǎn)另一面進(jìn)行切割，為陶瓷坯體雙面兩次成型，使陶瓷濾波器整體厚 度可達(dá)2mm 4ram，實現(xiàn)了電容濾波器大容量要求，又保證了陶瓷濾波器整體機(jī) 械強(qiáng)度。成型后的陶瓷坯體最后再排粘燒結(jié)，排粘燒結(jié)采用排粘燒結(jié)一體化工 藝，燒結(jié)溫度為1110°C 1170°C,時間為lh 3h。
更進(jìn)一步地，為了確保更佳的精度和準(zhǔn)確度，前述陶瓷坯體上還可以印制 有設(shè)計打孔成型圖形12，用于與試切割產(chǎn)生的試切割線比較，并根據(jù)比較結(jié)果 調(diào)整計算機(jī)載入的設(shè)計打孔成型圖形，如圖形的位置、大小、角度和方向等， 至最終試打孔切割線與印制設(shè)計打孔成型圖形12 —致，再最終打孔切割成型。
本發(fā)明的另一種實施方式，其他方法步驟與前述實施方式相同，其區(qū)別在于放置在工作臺上準(zhǔn)備激光打孔切割成型的陶瓷坯體為生料膜經(jīng)印刷、多層 重疊、溫等靜壓,最后燒結(jié)成熟坯后形成，再經(jīng)前述實施方式中的激光打孔切割 成型工藝步驟后成型。
本發(fā)明的第三種實施方式，其他方法步驟與前述實施方式相同，其區(qū)別在 于放置在工作臺上準(zhǔn)備激光打孔切割成型的陶瓷坯體為生料膜，印刷后經(jīng)前 述實施方式中的激光打孔切割成型工藝步驟后，再經(jīng)多層重疊、溫等靜壓后， 最后再排粘燒結(jié)成瓷。
應(yīng)用實施例如圖2至圖4所示，制作外形尺寸為4>30. 8mm，厚度為2. lmm， 孔徑為4) 1. 5mm的圓形32芯多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器的打孔切割成型，外 形如圖3所示，打孔成型過程如下
首先打開控制系統(tǒng)(計算機(jī))9，開冷卻系統(tǒng)(冷水機(jī))10，開綠激光激光 器l，開負(fù)壓吸附系統(tǒng)(吸盤風(fēng)機(jī))6和除塵系統(tǒng)(吸塵風(fēng)機(jī))7，將32芯印刷、 多層重疊、溫等靜壓后的陶瓷坯體放置在高精度運動系統(tǒng)(工作臺)8上，計算 機(jī)9載入設(shè)計好的CAD打孔切割圖形，設(shè)置打孔切割循環(huán)次數(shù)為1次，有效向 量步長0.001mm， Q SWTTCH頻率10kHz，手工調(diào)節(jié)激光1電流為10A,計算機(jī)9 通過升降系統(tǒng)5使工作臺8升降調(diào)整激光經(jīng)聚焦鏡聚焦至陶瓷坯體對應(yīng)高度， 手動調(diào)整機(jī)器視覺系統(tǒng)(CCD圖像掃描定位系統(tǒng))4的圖像掃描用攝像頭至打孔 圖形顯示清晰，計算機(jī)9控制CCD圖像掃描定位系統(tǒng)4掃描陶瓷坯體上的印制 圖形，自動捕捉識別定位點11，根據(jù)定位點11驅(qū)動工作臺8前后、左右移動將 陶瓷坯體移動至激光束下方的切割位置，設(shè)置完成后進(jìn)行產(chǎn)品試切割，計算機(jī)9 按照設(shè)計打孔成型圖形根據(jù)定位點11位置控制振鏡頭3運動進(jìn)行激光打孔切 割，激光器1經(jīng)光路傳輸系統(tǒng)2后通過振鏡系統(tǒng)3開始在陶瓷坯體表面試切割，形成試切割線，如與陶瓷坯體表面印制的設(shè)計打孔成型圖形12比較有稍許偏差， 再根據(jù)試切割情況微微調(diào)整計算機(jī)9載入的設(shè)計打孔成型圖形的X軸、Y軸位置 及大小、角度、方向等，待試切割線與陶瓷坯體表面印制的設(shè)計打孔成型圖形 12完全重合后，將激光1電流調(diào)節(jié)為16A，打孔切割循環(huán)次數(shù)設(shè)置為40次，再 進(jìn)行產(chǎn)品正式切割，將陶瓷坯體內(nèi)孔14和外輪廓13單面一次打孔切割成型， 切割完成后從工作臺面上取出打孔切割成型產(chǎn)品，如圖4。
如圖5和圖6所示，為本發(fā)明另一應(yīng)用的"矩形9芯"陶瓷坯體成型前后 示意圖。如圖7和圖8所示，為本發(fā)明另一應(yīng)用的單孔芯片陶瓷坯體成型前后 示意圖。如圖9所示，為激光打孔機(jī)激光光路示意圖，激光從激光器射出，經(jīng) 擴(kuò)束鏡擴(kuò)束和三次45°反射鏡反射和振鏡頭后到達(dá)聚焦鏡，最后通過聚焦鏡片 將光束聚焦到陶瓷坯體工件表面。
以上對本發(fā)明所提供的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法進(jìn)行了詳盡 介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實 施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改 變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征在于所述工藝方法包括以下步驟a、將印制有定位點的陶瓷坯體放置在工作臺上；b、計算機(jī)載入設(shè)計打孔成型圖形，并設(shè)置打孔切割工藝參數(shù)；c、設(shè)置激光光源的光能大?。籨、計算機(jī)控制機(jī)器視覺系統(tǒng)掃描陶瓷坯體上的印制圖形，自動捕捉識別定位點，根據(jù)定位點驅(qū)動工作臺將陶瓷坯體移動至激光束下方的切割位置，并按照設(shè)計打孔成型圖形由計算機(jī)根據(jù)定位點位置控制振鏡頭運動進(jìn)行激光打孔切割，將陶瓷坯體內(nèi)孔和外輪廓打孔切割成型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征 在于所述陶瓷坯體為生料膜經(jīng)印刷、多層重疊、溫等靜壓后形成，再經(jīng)所述a d工藝步驟后成型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征 在于所述陶瓷坯體為生料膜經(jīng)印刷、多層重疊、溫等靜壓，最后燒結(jié)成熟坯后 形成，再經(jīng)所述a d工藝步驟后成型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征 在于所述陶瓷坯體為生料膜，印刷后經(jīng)所述a d工藝步驟成型后，再經(jīng)多層 重疊、溫等靜壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求中所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾 波器成型方法，其特征在于所述陶瓷坯體內(nèi)孔和外輪廓打孔切割成型為單面 一次成型或雙面兩次成型，即一面打孔切割至一定深度后再翻面再次打孔切割至成型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征在于所述陶瓷坯體上還印制有設(shè)計打孔成型圖形，用于與試切割產(chǎn)生的試切 割線比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整計算機(jī)載入的設(shè)計打孔成型圖形，至最終試切 割線與印制設(shè)計打孔成型圖形一致，再最終打孔切割成型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征 在于所述激光光源為冷光源。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征 在于所述冷光源為綠激光、紫外光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求中所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾 波器成型方法，其特征在于所述激光通過固定焦距的聚焦鏡聚焦，并通過計 算機(jī)驅(qū)動工作臺上下升降使陶瓷坯體至焦點的方式調(diào)焦。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，其特征 在于機(jī)器視覺系統(tǒng)的攝像頭通過手工調(diào)節(jié)螺桿使攝像頭上、下升降調(diào)焦，至 打孔圖形顯示清晰再開始掃描。
全文摘要
本發(fā)明公開了多層板式陣列結(jié)構(gòu)陶瓷濾波器成型方法，涉及一種電子元件的加工成型方法，包括下列主要步驟將印制有定位點的陶瓷坯體放置在工作臺上；計算機(jī)載入設(shè)計打孔成型圖形，并設(shè)置打孔切割工藝參數(shù)；設(shè)置激光光源的光能大小；計算機(jī)控制機(jī)器視覺系統(tǒng)掃描陶瓷坯體上的印制圖形，自動捕捉識別定位點，根據(jù)定位點驅(qū)動工作臺將陶瓷坯體移動至激光束下方的切割位置，并按照設(shè)計打孔成型圖形由計算機(jī)根據(jù)定位點位置控制振鏡頭運動進(jìn)行激光打孔切割，將陶瓷坯體內(nèi)孔和外輪廓打孔切割成型。本發(fā)明利用激光進(jìn)行自動捕捉切割，使其切割精度高，速度快，對濾波器表面損傷小，適用于濾波器小間距、高精度，大容量、超厚度及品種多元化需求，提高了濾波器產(chǎn)品生產(chǎn)效率和合格率。
文檔編號B28D1/22GK101673868SQ20091016769
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者伍虹凌, 玲 楊, 崗 童 申請人:成都宏明電子股份有限公司