一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置及除碳方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置及除碳方法，该聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置包括激光切割装置，还包括制冷装置、覆盖膜固定装置及干冰清洗装置；所述激光切割装置、所述制冷装置及覆盖膜固定装置通过传送带依次连接；所述覆盖膜固定装置设置有覆盖膜固定平台；所述干冰清洗装置包括干冰喷喷枪，所述干冰喷枪的喷头对准所述覆盖膜固定平台的平面。该装置能有效去除聚酰亚胺覆盖膜表面的碳化层。面的碳化层。面的碳化层。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置及除碳方法


[0001]本专利技术涉及一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置及除碳方法，属于激光切割


技术介绍

[0002]聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film，简称PI膜)是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二胺基二苯醚(DDE)在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再经亚胺化而成，已广泛应用在微电子、液晶、分离膜、激光、航空、纳米、航天等领域。
[0003]柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、韧性好、散热快的优点，构成了电子产品的核心部件，决定了电子产品的功能和性能，是现代电子产品飞速发展的重要支撑。目前，对柔性电路板的制作要求越来越严格，线宽线距越来越小，切割精度要求高。制作柔性电路板需要采用PI膜制备的PI覆盖膜。PI覆盖膜的加工精度要求也越来越严，过去使用的传统剪床、冲床精度达不到要求已经被淘汰，取而代之的是切割精度高的UV激光切割机。
[0004]激光切割PI覆盖膜的原理是高功率密度的UV激光束照射PI覆盖膜表面，依靠聚焦光斑处非常高的能量密度，超过PI覆盖膜的气化阈值，从而瞬间气化材料，同时还伴随着激光单光子能量过高从而打断PI覆盖膜上C
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C键与C
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N键的过程。在这个过程中，由于热量的产生和积累，PI覆盖膜的温度会不断上升，当温度超过600℃时，相对与C元素，N和O的这两种元素的比例会不断减小，最终材料的主要以C元素为主，即材料发生了碳化。这种切割结果是不合格的。虽然可以采用酒精等试剂进行人工擦拭，但清洗效率极低。
[0005]对于各个激光切割机厂商及FPC制造商来说，这个问题都是一个极具挑战性的难题。近年来，有一些相关研究，比如中国专利CN105234561A及文献(罗均涛,尹同芳,梁燎原.UV激光切割覆盖膜炭化问题影响因素研究[J].印制电路信息，2012(04):24
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27.))提出增设光束整形器；改进抽风系统，增大加工材料表面气体流速和改善抽风的均匀性能；不断探索最合适的工艺参数以及自动激光切割二级除碳装置等工艺措施。其中，在工艺参数的设置上，虽然优选的工艺参数能大幅减少碳化物的产生，减轻后期干冰清洗的工作负担，但是碳化仍不能避免，上述方法都只能减少碳化物的出现，而不能彻底的去除PI覆盖膜表面残留的碳化物。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置及除碳方法，可以有效解决上述问题。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，包括激光切割装置、制冷装置、覆盖膜固定装置及干冰清洗装置；所述激光切割装置、所述制冷装置及覆盖膜固定装置通过传送带
依次连接；所述覆盖膜固定装置设置有覆盖膜固定平台；所述干冰清洗装置包括干冰喷枪，所述干冰喷枪的喷头对准所述覆盖膜固定平台的平面。
[0009]作为进一步改进的，所述激光切割装置的工作平台为铜蜂窝板或铝蜂窝板。
[0010]作为进一步改进的，所述制冷装置包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器及冷冻室；所述压缩机、冷凝器、节流阀及蒸发器通过管道依次连接成循环通路；所述循环通路中含有制冷剂。
[0011]作为进一步改进的，所述干冰喷枪的喷头为外扩式喷头或直筒式喷头。
[0012]作为进一步改进的，所述覆盖膜固定装置为真空吸附平台。
[0013]一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳方法，使用上述的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置；包括以下步骤：
[0014]S1，将聚酰亚胺覆盖膜固定在所述激光切割装置的工作平台上，进行激光切割；
[0015]S2，将切割好的聚酰亚胺覆盖膜输送至所述制冷装置的冷冻室中进行冷冻；
[0016]S3，将冷冻好的聚酰亚胺覆盖膜输送至聚酰亚胺覆盖膜装置的覆盖膜固定平台上进行固定，使用所述干冰喷枪对聚酰亚胺覆盖膜的表面喷射干冰颗粒，进行清洗。
[0017]作为进一步改进的，所述冷冻室的温度设置为
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38℃～
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40℃，冷冻时间8～15s。
[0018]作为进一步改进的，所述干冰喷枪的喷射压力为3～8bar，喷射时间为20～40s。
[0019]作为进一步改进的，所述干冰喷枪的喷头与聚酰亚胺覆盖膜的距离为150～300mm。
[0020]作为进一步改进的，所述所述干冰喷枪喷射的干冰颗粒的直径不大于3mm。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置在切割完成后输送至制冷装置，通过低温将聚酰亚胺覆盖膜上残留的碳化物冷脆化，之后由传送带输送至聚酰亚胺覆盖膜固定装置，固定后采用干冰喷枪以较小风速喷射干冰颗粒以进行除碳，在能够实现对大面积的PI覆盖膜切割的同时实现了表面最大程度除碳。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1是本专利技术实施例提供的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置的结构示意图。
[0025]附图标记：
[0026]激光光源1、光路整形器2、振镜3、聚焦镜5、工作平台6、传送带7、压缩机8、冷凝器9、节流阀10、蒸发器11、管道12、冷冻室13、聚酰亚胺覆盖膜固定平台15、干冰喷枪14。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0029]实施例1
[0030]参照图1所示，本专利技术实施例提供一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，包括激光切割装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，其特征在于，包括激光切割装置、制冷装置、覆盖膜固定装置及干冰清洗装置；所述激光切割装置、所述制冷装置及覆盖膜固定装置通过传送带依次连接；所述覆盖膜固定装置设置有覆盖膜固定平台；所述干冰清洗装置包括干冰喷枪，所述干冰喷枪的喷头对准所述覆盖膜固定平台的平面。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，其特征在于，所述激光切割装置的工作平台为铜蜂窝板或铝蜂窝板。3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，其特征在于，所述制冷装置包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器及冷冻室；所述压缩机、冷凝器、节流阀及蒸发器通过管道依次连接成循环通路；所述循环通路中含有制冷剂。4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，其特征在于，所述干冰喷枪的喷头为外扩式喷头或直筒式喷头。5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳装置，其特征在于，所述覆盖膜固定装置为真空吸附平台。6.一种聚酰亚胺覆盖膜激光切割除碳方法，其特征在于，使用权利要求1至5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗学涛，刘文鑫，黄柳青，陈志城，吕凤洋，赵士忠，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：