[实用新型]硬脆材料平板打孔装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种硬脆材料平板打孔装置，特别是应用于硬脆材料平板工件精密打孔，以及具有保护胶膜包覆，加工模具压合与自工件上、下面同时喷砂蚀刻打孔的装置。

背景技术

现有玻璃、蓝宝石、硅晶圆、陶瓷、复合材料等硬脆材料的平板打孔加工，需以数字控制的铣床(即CNC铣床)利用镶有磨料的钻针，高速旋转(通常转速高达20,000～200,000RPM)，以磨削方式钻孔，由于此种磨削方式所佐倚靠的是钻头和工件间的磨擦及相对运动，而理论上钻头中心不论转速高低并无切削力，切削力离钻头中心线越远越高，但钻头直径又常受限于工件要开孔的孔径可能会被要求非常精密微小，例如：特别适用于显示器及手机等触控面板和保护外盖玻璃面板，以及显示器、手机用的保护玻璃(Cover Glass)上所需开设直径小至1毫米(mm)的小孔，因此钻孔速度缓慢，且易因钻头进给(Feed)不当而致钻头断刀或造成工件破裂的问题不断产生，对于上述昂贵的玻璃、蓝宝石、硅晶圆、陶瓷、复合材料等硬脆材料而言，将造成微加工过程中的额外材料损失。

而其它利用化学蚀刻法于上述现有硬脆材料平板上进行打孔加工，则因制程复杂，且需使用高危险性的氢氟酸(HF，Hydrofluoric acid)进行蚀刻处理，具有剧毒且成本高，尚需后续昂贵废水、废气处理设备与程序，不符产业利用的经济效益，而不适用于上述的硬脆材料平板表面打孔的应用。

又如现有以激光方式钻孔，则由于激光设备昂贵，且以激光能量灼烧工件钻孔后的孔壁品质不佳，其崩角过大(通常大于100um)，且另有激光系统维护成本高等诸多问题，而不符产业利用的经济价值，也是造成激光钻孔加工未能普及的原因。

除此之外，另有以现有的超音波设备进行该硬脆材料平板打孔的方式，则因研磨针头制作成本高，且小于2厘米(mm)小孔径研磨针头制作不易，损耗速度快，亦不适用于上述现有的硬脆材料平板生产在线的量产加工制程。

在相关的先前专利文献方面，如中国台湾专利公报第M360759号「具双轴之玻璃磨边机」新型专利案，则揭示上述现有以高速硬式钻头对玻璃加工的机械及技术，同样地，存在上述的高速硬式钻头钻孔速度缓慢、钻头断刀或工件破裂的问题与缺点。

再如中国台湾专利公报第478042号「减少侵蚀及凹陷之高产量铜化学机械研磨」发明专利案，则揭示典型现有化学蚀刻工件研磨加工的方式与技术，同样地，会产生如上述现有化学蚀刻处理，需使用如抑制剂类具剧毒与成本高的化学助剂，高危险性与高污染，且需后续昂贵废水、废气处理设备与程序，不符产业利用的安全、环保与经济效益。

另外，又如中国台湾专利公报第I350562号「激光加工品之制造方法及在该制造方法中使用之激光加工用黏着片」发明专利案，则揭示上述典型现有以激光钻孔加工工件的方法与技术，同样地，该激光加工方法仍会产生如上述现有激光钻孔加工的孔壁质量不佳，崩角过大，以及，设备维护成本高等不利产业利用的因素与缺点。

除此之外，如中国台湾专利公报第M444889号「可控制钻孔压力之配重装置」新型专利案及第I364335号「玻璃加工装置及其加工方法」发明专利案等两专利前案，均揭示典型以超音波振荡方式进行如玻璃工件的钻孔或切削加工，同样存在如上现有以超音波钻孔加工的研磨针头制作成本高、针头制作不易及耗损速度快的问题与缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的以钻头刀具研磨、化学蚀刻、激光打孔及超音波钻孔设备及方法积存已久的问题与缺点，而提供一种硬脆材料平板打孔装置，其是以包覆保护胶膜及上、下面同步喷砂方式进行如玻璃、蓝宝石、硅晶圆、陶瓷、复合材料等硬脆材料平板工件打孔加工，不需钻头刀具、化学药品、昂贵激光系统及耗损速度快的针头。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种硬脆材料平板打孔装置，包括一进退料单元、一贴膜单元、一对固定单元及一对加工模具单元，其中，该进退料单元供至少一硬脆材料平板的工件水平往返移动，该贴膜单元设于该工件水平往返移动路径上，且供该工件加工部位上、下面包覆一保护胶膜，该固定单元设于贴膜单元后端的上、下方，以使保护胶膜平压贴合，该加工模具单元设于该固定单元后端的上、下方，以分别固定夹持及平贴接触于该工件加工部位上、下面，并同时进行喷砂蚀刻打孔，为一可对硬脆材料平板上、下面同时打孔加工的装置。