機器視覺在熱切機中的應用

肖方生

(中國電子科技集團公司第二研究所，山西 太原 030024)

低溫共燒陶瓷 (Low-temperature co-fired ceramics,LTCC)技術，就是將低溫燒結陶瓷粉經過流延制成厚度精確且致密的生瓷帶，作為電路基板材料，在生瓷片上打孔、微孔填充、精密導體漿料印刷、疊片以及層壓等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個無源元件埋入其中，然后疊壓在一起，在900℃下燒結，制成三維電路網絡的無源集成組件或基板。

由于燒結后的陶瓷基片切割起來很困難，所以LTCC工藝通常在燒結前切割，對層壓后的多層生瓷片進行切割以形成單體。

1　熱切機對機器視覺的要求

熱切機是LTCC多層基板制造的關鍵設備之一，是通過計算機編程，并自動精確控制伺服系統對層壓后帶有Mark標識的多層生瓷片在一定加熱溫度條件下快速、高精度的切割，使其成為單體。特別適用于多品種小批量或中型產量的LTCC基板的研制與生產。

LTCC產品的切割要求：尺寸(max)203 mm×203 mm，切割精度Y軸±0.01 mm，Z軸±0.01 mm，θ軸±0.004°。

由于致密的多層生瓷片特性較軟并有一定黏性，在多層生瓷片通過加熱的鎢鋼刀體進行切割時,為了保證切割元件的精度和一致性，并且不損傷內置元件，熱切過程需要實現高精度的控制。

熱切過程如圖1所示，主要包括多層生瓷片的上料、定位、自動對準、熱切和出料等操作，其中定位、對準、切割過程是重要部分。在多層生瓷片熱切過程中，精密定位顯得尤為重要，直接關系著熱切精度高低，是熱切機關鍵技術之一。

圖1　熱切過程

2　熱切機視覺系統方案設計

熱切機視覺系統主要完成多層生瓷片熱切前的精密定位功能，以保證熱切后的圖形精度。……