肖方生

(中国电子科技集团公司第二研究所，山西 太原 030024)

低温共烧陶瓷 (Low-temperature co-fired ceramics,LTCC)技术，就是将低温烧结陶瓷粉经过流延制成厚度精确且致密的生瓷带，作为电路基板材料，在生瓷片上打孔、微孔填充、精密导体浆料印刷、叠片以及层压等工艺制出所需要的电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在900℃下烧结，制成三维电路网络的无源集成组件或基板。

由于烧结后的陶瓷基片切割起来很困难，所以LTCC工艺通常在烧结前切割，对层压后的多层生瓷片进行切割以形成单体。

1　热切机对机器视觉的要求

热切机是LTCC多层基板制造的关键设备之一，是通过计算机编程，并自动精确控制伺服系统对层压后带有Mark标识的多层生瓷片在一定加热温度条件下快速、高精度的切割，使其成为单体。特别适用于多品种小批量或中型产量的LTCC基板的研制与生产。

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

由于致密的多层生瓷片特性较软并有一定黏性，在多层生瓷片通过加热的钨钢刀体进行切割时,为了保证切割元件的精度和一致性，并且不损伤内置元件，热切过程需要实现高精度的控制。

热切过程如图1所示，主要包括多层生瓷片的上料、定位、自动对准、热切和出料等操作，其中定位、对准、切割过程是重要部分。在多层生瓷片热切过程中，精密定位显得尤为重要，直接关系着热切精度高低，是热切机关键技术之一。

图1　热切过程

2　热切机视觉系统方案设计

热切机视觉系统主要完成多层生瓷片热切前的精密定位功能，以保证热切后的图形精度。……