[发明专利]对覆铜箔叠层板印制标记的装置和方法

说明书

本发明涉及一种对覆铜箔叠层板印制标记的装置和方法。覆铜箔叠层板被用作生产印制电路板的基材。印制电路板是用带有覆铜的，即铜覆层，高度电绝缘的叠层材料做的。通常，中间层包括一个有树脂基的，即环氧树脂的玻璃布叠层板。中间层也可以用玻璃纤维织物，aramide纤维织物或羊毛制作，或用酚醛纸叠层板制作。将一个带有覆铜箔叠层板的工件用普通的方法加工成印制电路，做法是腐蚀掉铜覆层的一部分，使留下的铜表面形成在绝缘中间层顶上的所需要的导电图形。在进行加工之前，需要对工件作标记，使工件可以清楚地辨认。为达到此目的，通常的做法是在制作上述电路板的操作中，对工件作出标记，即在不需要加工的地方贴上符号。这种方法的结果是造成铜叠层板的永久性机械变形。这种变形可能出现在工件的被标记的拐角，这对以后的加工极为不利。此外，每当需要变更符号时，需要花费比较长的时间来更换印制标记的装置。还有，做标记很难做到在铜层已经被腐蚀掉后仍然使标记的符号留在中间层上清晰可见。

为此，本发明的任务是提供一种能克服上述缺点的对覆铜箔叠层板进行标记的方法和装置。

根据本发明，这一任务的解决是通过权利要求1中所述的装置和权利要求9中所述的方法。

根据本发明的装置，配备有一个激光器，在该激光器的谐振器内有一个屏，用来控制所产生的激光束的强度。谐振器发射出的激光束开始由一个扩大透镜，例如发散透镜扩大，然后由一个聚焦透镜，例如会聚透镜将光束聚焦在准备印制标记的工件的覆铜箔叠层板的表面上。

在会聚透镜的聚焦点上，叠层板的铜表面被加热，并被激光束汽化，从而使叠层板的中间层暴露。中间层的环氧材料的表面因受热而碳化，即在环氧材料表面上形成碳化物，从而使表面变黑。

这个工序需要非常高的激光强度，因为铜的导热性极高，因此在聚焦点上很难获得所需要的温度。这就是为什么所产生的聚焦点必须非常小的原因。也是激光束在聚焦之前首先扩大的理由。例如，激光束扩大6倍时，可以获得小于50μm的聚焦直径。另一方面，激光强度必须进行适当调节，以避免中间层与顶面的铜层一起被烧透。强度的调节由配置在谐振器内的屏来完成。通过调节屏的大小，所产生的激光束的强度可以非常精确地调配。因此用激光器对工件进行扫描，可以得到所需要的印制标记。为此装置的光学部件应有利地组合在一起，以形成一个在工件表面上运动的扫描头。

本发明装置的优点是在印制标记过程中不会变形，并且在随后的工序中在这方面也不会出现问题。当需要变更符号时，只有简单地改编装置的程序，而不需要更换印制标记装置。这样，与现行的方法相比，极大地节省了时间。另外，烧上的符号，即使在铜层被腐蚀掉之后仍存在。

除了上述的对叠层板的中间层进行印制标记的工艺外，还可以用较低强度的激光束只对铜层表面进行标记。铜层表面因加热而氧化变黑。这里也同样存在一个如何在聚焦点上获得可能最高的强度，因此也必须扩大光束，然后通过屏来控制强度。

激光器最好是脉冲式地工作，即产生变强度的光脉冲。这样，通过控制脉冲频率可以确定关于时间间隔的平均强度，因为平均强度随脉冲的连续密度而增大。脉冲频率最好由配置在谐振器内的声-光调制器来控制，也可以用普通方法通过激光灯电流来控制强度。

在一个最佳实施例中，印制标记装置配备有一个夹紧装置，用来将工件上准备印制标记的区域固定在焦点平面内。重要的是，在进行印制标记时，准备做标记的工件的表面必须十分准确地被固定在焦点平面内，以保证获得满意的强度，制出图形。在一个最佳实施例中，夹紧装置包括一个固定平台，工件或标记区域被置于平台上，一个框架式的带开口的压力板，该压力板可相对于固定平台运动。准备标记的工件的表面被置于固定平台上，移动压力板，将工件固定在固定平台上应有的位置上，从而可以通过压力板的开口处对工件进行印制标记。

一个送料装置，可以准确地将工件送到标记位置，并在工件被标记之后将工件移出。在一个最佳实施例中，送料装置包括两个滚轴输送器，沿一个平面配置，并朝两个彼此垂直的方向输送工件。这样的配置有利于确定作标记的位置，并使每个滚轴输送器的输送路线由制动件限定在一个输送方向。也就是说，工件开始运动到抵靠在一个滚轴输送器上的第一制动件上，以确定在此方向上的作标记的位置，然后由垂直于前一方向的第二个滚轴输送器将工件运到抵靠在第二制动件上。这样一来，印制标记的位置便会十分清楚地被确定在运动平面上。

权利要求9中描述了用权利要求1中所述的装置对覆铜箔叠层板进行印制标记的方法。在从属权利要求10至13中分别指出了这种方法的最佳实施例。