一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种自动切除陶瓷覆铜基板溢出钎料的装置及方法，其中，所述装置包括用于放置所述陶瓷覆铜板的变位工作台、设置在所述变位工作台上方且可移动的超声波换能器和激光切割器，以及与所述超声波换能器和激光切割器分别电连接的计算机。本发明专利技术提供的装置能够有效切除多余的铜板和溢出的钎料，避免溢出料与铜板表面发生共晶反应从而污染铜板，提升了活性钎焊法制备的陶瓷覆铜板的品质，同时，切割掉多余的铜板，能够有效减少陶瓷覆铜板刻蚀工序的生产成本，并还减少了刻蚀过程中对环境的污染。

A device and method for automatically cutting the solder overflowing from the CCL

【技术实现步骤摘要】
一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置及方法
本专利技术涉及陶瓷覆铜板的制造领域，特别涉及一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置及方法。
技术介绍
陶瓷覆铜板是将高导电无氧铜在加压高温下使其与陶瓷表面焊接固连而形成的一种复合金属陶瓷基板，其既具有陶瓷的高导热性、高电绝缘性、高机械强度、低膨胀等特性，又具有无氧铜金属的高导电性和优异的焊接性能，并且易于刻蚀出各种图形，是电力电子领域功率模块封装连接芯片与散热衬底的关键材料。陶瓷覆铜板常用制备技术主要分为：活性钎焊法、直接覆铜法和化学覆铜法，然而在采用活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的过程中，由于毛细作用使得钎料容易外溢，溢出的钎料易与铜板表面发生共晶反应进而会污染铜板，影响陶瓷覆铜板使用性能。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置及方法，旨在解决现有的采用活性钎焊法制备的陶瓷覆铜板容易被钎料污染，以及使用性能较差的问题。本专利技术的技术方案如下：一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置，其中，包括用于放置所述陶瓷覆铜板的变位工作台、设置在所述变位工作台上方且可移动的超声波换能器和激光切割器，以及与所述超声波换能器和激光切割器分别电连接的计算机。所述的自动切除陶瓷基覆铜板溢出钎料的装置，其中，还包括与所述变位工作台固定连接的第一支架，与所述超声波换能器固定连接的第二支架，所述第一支架和第二支架通过滑动导轨连接。所述的自动切除陶瓷基覆铜板溢出钎料的装置，其中，所述变位工作台与陶瓷覆铜板之间设置有垫板。一种自动切除陶瓷基覆铜板溢出钎料的方法，其中，包括步骤：在计算机的控制下，通过移动超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取所述陶瓷覆铜板的边界轮廓信息；激光切割器接收计算机发送的陶瓷覆铜板的边界轮廓信息，并根据所述边界轮廓信息切除陶瓷覆铜板中溢出的钎料及多余铜板。所述自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其中，所述在计算机的控制下，通过移动超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取陶瓷覆铜板的边界轮廓信息之前，还包括步骤：对所述陶瓷覆铜板进行清洗，并在清洗后的陶瓷覆铜板表面涂覆耦合剂。所述自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其特征在于，所述耦合剂为甘油或机油。所述自动切除陶瓷基覆铜板溢出钎料的方法，其中，所述在计算机的控制下，通过移动超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取所述陶瓷覆铜板的边界轮廓信息的步骤包括：通过超声波换能器对所述陶瓷覆铜板进行扫描，所述计算机实时记录所述超声波换能器反射波长信号发生变化的时间；所述计算机根据所述超声波换能器反射波长信号发生变化的时间以及超声波换能器的平均位移速度，得到所述陶瓷覆铜板中溢出钎料的具体坐标，并生成具有边界轮廓信息的二维云图。所述的自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其中，所述激光切割器接收计算机发送的陶瓷覆铜板的边界轮廓信息，并根据所述边界轮廓信息切除陶瓷覆铜板中溢出的钎料及多余铜板的步骤包括：获取所述陶瓷覆铜板中的铜板厚度，并将所述铜板厚度与计算机中预设的厚度阈值进行比较；若所述陶瓷覆铜板中的铜板厚度小于所述厚度阈值，则所述激光切割器根据所述边界轮廓信息一次性切除陶瓷覆铜板中溢出的钎料及多余铜板；若所述陶瓷覆铜板中的铜板厚度大于或等于所述厚度阈值，则所述激光切割器根据所述边界轮廓信息分两次对所述陶瓷覆铜板中溢出的钎料及多余铜板进行切割。所述自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其中，所述厚度阈值为0.5mm。所述自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其中，所述陶瓷覆铜板包括依次层叠设置的第一铜板、第一钎缝、第一活性层、陶瓷板、第二活性层、第二钎缝以及第二铜板。有益效果：本专利技术中设计了一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置，通过在计算机的控制下，利用超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取陶瓷边界轮廓信息，其后，激光器获取陶瓷边界轮廓信息，切除溢出的钎料及多余铜板，一方面，有效避免了外溢出的钎料与铜板表面发生共晶反应从而污染铜板，提升了活性钎焊法制备的陶瓷覆铜板的品质，另一方面，切割掉多余的铜板，能够有效减少陶瓷覆铜板刻蚀工序的生产成本，进一步地，也减少了刻蚀过程中对环境的污染。附图说明图1为本专利技术一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置的结构示意图。图2为本专利技术一种自动切除陶瓷基覆铜板溢出钎料的方法较佳实施例的流程图。具体实施方式本专利技术提供一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置及方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置的结构示意图，如图所示，其包括有用于放置所述陶瓷覆铜板10的变位工作台20，设置在所述变位工作台20上方且可移动的超声波换能器30和激光切割器40，以及与所述超声波换能器30和激光切割机40分别电连接的计算机50。本实施例中，通过计算机向超声波换能器发送信息，使超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取陶瓷覆铜板的边界轮廓信息，其后，与激光切割器相连的计算机将陶瓷覆铜板边界轮廓信息发送给激光切割器，激光切割器接收陶瓷覆铜板的边界轮廓信息，移动到任意边界轮廓位置，在惰性气体保护下对陶瓷覆铜板进行切割，切除溢出的钎料及多余铜板。在一些实施方式中，如图1所示，所述陶瓷覆铜板10包括从上至下依次层叠设置的第一铜板1、第一钎缝2、第一活性层3、陶瓷板4、第二活性层5、第二钎缝6以及第二铜板7。在本实施例中，所述多余铜板是指第一铜板1与所述陶瓷板4的未重合区域以及第二铜板7与所述陶瓷板4的未重合区域，所述溢出的钎料是指所述第一钎缝2以及第二钎缝6在钎焊时溢出到所述多余铜板上的钎料。本实施例提供的自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置能够有效切除溢出钎料及多余铜板，避免了外溢出的钎料与铜板表面发生共晶反应从而污染铜板，提升了活性钎焊法制备的陶瓷覆铜板的品质。在一些实施方式中，如图1所示，所述变位工作台20上固定连接有第一支架21，所述超声波换能器30上固定连接有第二支架31，所述第一支架与第二支架通过滑动导轨60连接。优选的，所述第一支架21位于竖直方向，所述第二支架31位于水平方向，在本实施例中，所述第一支架21通过所述滑动导轨60可带动所述超声波换能器30沿所述第二支架31在竖直方向移动，所述第一支架21还可通过所述滑动导轨60带动所述超声波换能器30沿水平方向移动。也就是说，本实施例通过将所述第一支架21与所述第二支架31通过滑动导轨60连接，保证了所述超声波换能器30能够相对所述陶瓷覆铜板10在竖直和水平方向稳定地扫描，避免超声波换能器30在扫描过程中受到外界因素干扰，发生微弱倾斜，从而导致测量结果发生误差，使切割的面积发生错误，影响最终切割的陶瓷覆铜板成品的品质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置，其特征在于，包括用于放置所述陶瓷覆铜板的变位工作台、设置在所述变位工作台上方且可移动的超声波换能器和激光切割器，以及与所述超声波换能器和激光切割机分别电连接的计算机。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置，其特征在于，包括用于放置所述陶瓷覆铜板的变位工作台、设置在所述变位工作台上方且可移动的超声波换能器和激光切割器，以及与所述超声波换能器和激光切割机分别电连接的计算机。


2.根据权利要求1所述的自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置，其特征在于，还包括与所述变位工作台固定连接的第一支架，与所述超声波换能器固定连接的第二支架，所述第一支架和第二支架通过滑动导轨连接。


3.根据权利要求2所述的自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的装置，其特征在于，所述变位工作台与陶瓷覆铜板之间设置有垫板。


4.一种自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其中，包括步骤：
在计算机的控制下，通过移动超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取所述陶瓷覆铜板边界轮廓信息；
激光切割器接收计算机发送的陶瓷覆铜板边界轮廓信息，并根据所述边界轮廓信息切除陶瓷覆铜板溢出的钎料及多余铜板。


5.根据权利要求4所述的自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其特征在于，所述在控制计算机的控制下，通过移动超声波换能器对陶瓷覆铜板进行扫描，获取陶瓷覆铜板的边界轮廓信息之前，还包括步骤：
对所述陶瓷基覆铜板进行清洗，并在清洗后的陶瓷覆铜板表面涂覆耦合剂。


6.根据权利要求5所述的自动切除陶瓷覆铜板溢出钎料的方法，其特征在于，所述耦合剂为机油或甘油。


7.根据权利要求4所述的自动切除陶瓷覆铜基板溢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德库，罗小阳，何思源，贺琼，唐甲林，
申请(专利权)人：昆山市柳鑫电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32