專利名稱：一種陶瓷基板的劃片加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷基板領(lǐng)域，尤其是涉及陶瓷基板的劃片加工方法。
背景技術(shù)：
高性能的氧化鋁陶瓷基板因其在硬度，強(qiáng)度，絕緣性，導(dǎo)熱性方面的特殊性能，在 電子工業(yè)中已大量用來作為基板、多層陶瓷基板等。但氧化鋁陶瓷材料的高硬度極其脆性 使得加工極為困難，嚴(yán)重地阻礙了氧化鋁陶瓷材料的應(yīng)用發(fā)展。目前，傳統(tǒng)的陶瓷基板劃片 方法分接觸式劃片和非接觸式劃片(激光劃片工藝)兩種接觸式劃片，如金剛石劃片法，該方法速度快，設(shè)備簡單，但其精度差，切割邊緣不 易成直角；且由于接觸加工時(shí)所受到應(yīng)力，加工表面破碎嚴(yán)重，生產(chǎn)成品率低，精度差。非接觸劃片工藝主要是激光劃片，劃線細(xì)，精度高，速度快。傳統(tǒng)的陶瓷基板非接 觸劃片一般采用co2激光的方法來加工圖形，在這個(gè)加工過程中會(huì)存在有一些問題1)劃片寬度較寬，影響精度及材料的利用率；2)劃片效果不好，常有鋸齒狀，斷面不夠光滑；3)C02激光器加工的熱影響區(qū)域過大，常出現(xiàn)加工樣品脆性斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種陶瓷基板劃 片加工的方法，該方法加工的陶瓷基板寬度窄，精度高，劃片效果好，不易出現(xiàn)斷裂。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案包括是提供一種陶瓷基板劃片加工的 方法，其包括以下步驟(1)將所需加工圖形進(jìn)行編程處理，輸入電腦控制系統(tǒng)；(2)將陶瓷基板放置在加工平臺(tái)上，調(diào)整放板的位置，并開啟平臺(tái)的吸附系統(tǒng)將陶 瓷基板進(jìn)行固定；(3)調(diào)整加工工藝參數(shù)，采用激光按設(shè)計(jì)圖形加工路徑進(jìn)行劃片加工；(4)通過顯微鏡觀察劃片線寬與劃片深度，符合要求后即完成劃片加工。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過激光對(duì)陶瓷基板進(jìn)行劃片加工，具有劃縫細(xì)，精度 高，劃縫速度快，斷面光滑，熱影響區(qū)小，不損傷基板等優(yōu)點(diǎn)，為陶瓷加工提供一種更為可靠 加工方法。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種陶瓷基板的劃片加工方法，該方法通過以下步驟完成(1)程序處理，將所需加工圖形進(jìn)行編程處理，輸入電腦控制系統(tǒng)；(2)將陶瓷基板的樣品放置在加工平臺(tái)上，調(diào)整放板的位置，保證(XD系統(tǒng)準(zhǔn)確可 以抓取到標(biāo)靶，該CCD系統(tǒng)是一種圖像捕捉系統(tǒng)，其作用是準(zhǔn)確讀取加工樣品的位置坐標(biāo)。
(3)開啟平臺(tái)的吸附系統(tǒng)對(duì)陶瓷基板進(jìn)行固定，保證陶瓷基板在加工過程中不會(huì) 相對(duì)平臺(tái)移動(dòng)。(4)調(diào)整加工工藝參數(shù)加工功率范圍5_10W ；加工速度范圍60-150mm/s ；脈 沖頻率范圍20K-80KHz ；脈沖時(shí)間為l-5us ；加工次數(shù)2_8次，通過平臺(tái)移動(dòng)系統(tǒng)對(duì)陶 瓷基板移動(dòng)至激光加工的位置，再利用激光控制系統(tǒng)的激光對(duì)陶瓷基板按設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行 劃片加工，本發(fā)明實(shí)施例采用紫外光對(duì)陶瓷基板進(jìn)行劃片加工，該紫外光的波長范圍為 200nm-400nm。(5)通過顯微鏡觀察劃片線寬及劃片深度，劃片深度達(dá)到要求即可完成紫外激光 對(duì)陶瓷基板劃片，一般劃片普遍標(biāo)準(zhǔn)為劃片深度是陶瓷基板厚度的1/3為佳，陶瓷基板的 厚度小于1mm。本發(fā)明實(shí)施例通過上述方法對(duì)陶瓷基板劃片加工精度在士20um以內(nèi)，劃片線寬 小于50umo本發(fā)明實(shí)施例所述的劃片加工方法是劃痕切割的方法，其原理是由于陶瓷是脆 性材料，不需要完全切透，采用脈沖紫外激光在陶瓷上沿設(shè)計(jì)圖形，一般圖形為直線，打一 系列互相銜接的盲孔，孔的深度只需要陶瓷厚度的1/3左右，由于應(yīng)力集中，稍加力，陶瓷 材料很容易準(zhǔn)確地沿此線折斷。本發(fā)明主要就是采用脈沖的紫外激光切割系統(tǒng)產(chǎn)生激光對(duì) 氧化鋁陶瓷基板進(jìn)行劃片。紫外激光加工原理是利用聚焦的高功率激光照射加工陶瓷基板 表面，當(dāng)激光的功率密度超過閾值功率密度后，可將長鍵狀高分子有機(jī)物的化學(xué)鍵予以打 斷，在眾多碎粒造成體積增大與外力抽吸之下，使碎粒被快速移除而成孔，隨著激光束與陶 瓷基板的相對(duì)移動(dòng)，最終在材料表面形成切縫。紫外激光陶瓷劃片具有劃縫細(xì)，精度高，劃 縫速度快，斷面光滑，熱影響區(qū)小，不損傷基板等優(yōu)點(diǎn)，為陶瓷加工提供一種更為可靠加工 方法。本發(fā)明之實(shí)施，并不限于以上最佳實(shí)施例所公開的方式，凡基于上述設(shè)計(jì)思路，進(jìn) 行簡單推演與替換，都屬于本發(fā)明的實(shí)施。
權(quán)利要求
一種陶瓷基板劃片加工的方法，其特征在于包括以下步驟(1)將所需加工圖形進(jìn)行編程處理，輸入電腦控制系統(tǒng)；(2)將陶瓷基板放置在加工平臺(tái)上，調(diào)整放板的位置，并開啟平臺(tái)的吸附系統(tǒng)將陶瓷基板進(jìn)行固定；(3)調(diào)整加工工藝參數(shù)，采用激光按設(shè)計(jì)圖形加工路徑進(jìn)行劃片加工；(4)通過顯微鏡觀察劃片線寬與劃片深度，符合要求后即完成劃片加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基板劃片加工方法，其特征在于所述(3)步驟中的激 光為紫外激光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷基板劃片加工方法，其特征在于所述(3)步驟中的工 藝參數(shù)包括功率范圍5-10W ；加工速度范圍60-150mm/s ；脈沖頻率范圍20K_80KHz ；脈沖時(shí)間 為l-5us ；加工次數(shù)2-8次。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷基板的劃片加工方法，其特征在于所述的紫外激光波 長范圍為200nm-400nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基板的劃片加工方法，其特征在于所述(4)步驟中的 劃片線寬小于50um。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陶瓷基板的劃片加工方法，其特征在于所述的劃片深度為 陶瓷基板厚度的1/3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基板的劃片加工方法，其特征在于所述的陶瓷基板的 厚度小于1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基板的劃片加工方法，其特征在于所述的激光在陶瓷 基板上按設(shè)計(jì)圖形劃片加工成一系列互相銜接的盲孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及陶瓷基板領(lǐng)域，提供一種陶瓷基板劃片加工的方法，其是將所需加工圖形進(jìn)行編程處理，輸入電腦控制系統(tǒng)；再將陶瓷基板放置在加工平臺(tái)上，調(diào)整放板的位置，并開啟平臺(tái)的吸附系統(tǒng)將陶瓷基板進(jìn)行固定；然后調(diào)整加工工藝參數(shù)，采用激光按設(shè)計(jì)圖形加工路徑進(jìn)行劃片加工；最后通過顯微鏡觀察劃片線寬與劃片深度，符合要求后即完成劃片加工；本發(fā)明通過激光對(duì)陶瓷基板進(jìn)行劃片加工，具有劃縫細(xì)，精度高，劃縫速度快，斷面光滑，熱影響區(qū)小，不損傷基板等優(yōu)點(diǎn)，為陶瓷加工提供一種更為可靠加工方法。
文檔編號(hào)B28D1/00GK101856841SQ20101018526
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者呂洪杰, 翟學(xué)濤, 蘇培林, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司;深圳市大族數(shù)控科技有限公司