去除印制板上阻焊油墨的方法和阻焊油墨清除设备与流程

1.本发明涉及印制板加工制造技术领域，具体涉及去除印制板上阻焊油墨的方法和阻焊油墨清除设备。


背景技术：

2.电子产品开发时，在样机阶段，需要对印制板上所有的链路进行电性能测试，但是在之后的产品量产阶段不会用到这些链路上的测试点(如测试孔、走线铜箔等)。因此，为了保证印制板的可加工性及其在环境中的可靠性，这些测试点大部分会被阻焊油墨覆盖，阻焊油墨的厚度约为25μm，绝缘不导电，且不容易被刺破。在电子产品调测前，需要先将测试点上的阻焊油墨去除，露出底下的铜层，使其和测试探头接触良好后再进行电性能测试。目前，去除阻焊油墨的方法主要是采用小刀、镊子、砂纸等机械方式进行打磨，把待测试点上面的阻焊油墨去除；或者，采用碱性溶液把印制板表层的阻焊油墨全部去除。
3.然而，现有的去除阻焊油墨的方法主要存在以下缺点。首先，由于阻焊油墨的厚度约为25μm，其所覆盖的铜层厚度一般非常薄(约为50μm)，再加上印制板本身不完全平整，采用机械打磨时不好操控，因此容易将铜层刮断或者磨断，造成整个链路的开路，影响电路板性能。其次，目前单板越来越密，过孔和线路越来越密小且数量众多，测试人员在测试前需要花费很长时间来去除阻焊油墨，效率极其低下。另外，碱性溶液只能整面去除阻焊油墨，不能局部去除，这样去除后无法进行后续的组装加工。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中存在的至少一个技术问题，提供一种去除印制板上阻焊油墨的方法。该方法采用非机械接触方式，即采用激光来去除铜层表面上的阻焊油墨，不损伤铜层。
5.本发明的另一目的是提供一种阻焊油墨清除设备。
6.为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案。
7.一种去除印制板上阻焊油墨的方法，包括以下步骤：
8.获取印制板上需要去除的阻焊油墨部分的图形数据和位置数据；
9.将所述图形数据和位置数据导入到阻焊油墨清除设备的控制系统中，然后根据所导入的图形数据和位置数据进行编程，从而形成数控程序；
10.将所述印制板放置到所述设备中；
11.利用视觉定位系统和所述印制板上的光学定位点进行视觉定位，从而确定所述印制板上需要去除的阻焊油墨的相对位置；
12.启动所述设备中的激光发射器，并根据所述数控程序去除所述印制板上需要去除的阻焊油墨；
13.去除由激光操作形成的残渣；以及
14.在需要去除的阻焊油墨全部去除后，将所述印制板从所述设备中退出。
15.本发明还提供一种阻焊油墨清除设备，包括控制系统、显示器、激光发射器、导轨、视觉定位系统以及气体喷管。
16.相比现有技术，本发明的有益效果：
17.1、本发明方法采用非机械接触方式，即采用激光、特别是c02激光来去除铜层表面上的部分阻焊油墨，不损伤铜层。该方法可以自动、快速地去掉印制板上的部分阻焊油墨，从而提高样机调测阶段的测试效率。此外，该方法操作简单，可重复性强。
18.2、本发明方法利用光学自动定位技术，采用现有的图形格式(例如autocad或geber等)进行编程，可以精准地去除印制板上局部的阻焊油墨。
19.3、本发明方法不改变现有的电路板设计和生产加工流程，因而无需额外增加成本。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
21.图1为本发明的阻焊油墨清除设备的示意图。
22.图2为本发明的去除印制板上阻焊油墨的方法的流程图。
23.图3为印制板上需要去除阻焊油墨的测试点和光学定位点的示意图。
24.附图标记说明
25.100为控制系统，200为显示器，300为夹持装置，400为印制板，401为阻焊油墨，500为co2激光发射器，501为co2激光，600为导轨，700为视觉定位系统，800为气体喷管，900为需要去除阻焊油墨的测试点，1000为光学定位点。
具体实施方式
26.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
27.在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
28.在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
29.下面将结合具体附图对本发明作进一步说明。
30.图1给出了本发明的阻焊油墨清除设备的示意图。具体地，如图1所示，本发明的设备包括控制系统100、显示器200、激光发射器500、导轨600、视觉定位系统700以及气体喷管
800，如图1所示。
31.控制系统100包括存储器和处理器。所述处理器可将所导入的印制板400上需要去除的阻焊油墨的图形数据和位置数据转化形成数控程序。控制系统100通过信号传输系统对各模块进行直接控制，可将已设计好的数控程序通过光信号传输到激光发射器500中，并根据视觉定位系统700来控制激光烧结的位置精度。
32.显示器200与控制系统100电学连通。通过显示器200可输入图形数据和位置数据以及调整激光输出功率等参数。显示器200可显示所设定的各参数以及激光烧结过程中印制板上需要去除的阻焊油墨的烧结情况。
33.在一个具体实施方案中，本发明的设备还包括夹持装置300，用于固定印制板，便于后续利用视觉定位系统700进行定位。夹持装置300可以是夹板装置，用于将印制板的两端加紧。
34.优选地，激光发射器500可为co2激光发射器，co2激光的波长可为10.6μm或9.3μm；co2激光可为连续波。c02激光对非金属物质(阻焊油墨等)的烧结效果好，而对金属物质(如铜)基本上不产生烧结，故不会损伤印制板上的铜层。
35.激光发射器500固定在所述设备的横梁(图1未示出)上，并与控制系统100电学连通。通过电机带动导轨600，可将激光发射器500快速移动到印制板上方的任何位置。激光发射器500发射的激光可将印制板上需要去除的阻焊油墨去除。
36.在一个具体实施方案中，印制板被固定在所述设备中，激光发射器500可通过导轨600快速移动到印制板上方的任何位置。在另一具体实施方案中，印制板和激光发射器500均可在所述设备中移动。
37.视觉定位系统700可为高精度的工业相机或数字智能相机。视觉定位系统700可抓取印制板上若干个(如3个)光学定位点(也称为mark点)的图形数据和位置数据，并通过信号传输系统将所抓取的图形数据和位置数据以常规的软件图形格式(例如autocad或geber等)导入到控制系统100中。控制系统100将所导入的图形数据和位置数据进行程序化处理，实现印制板的视觉定位，从而确定印制板上需要去除的阻焊油墨的相对位置。
38.在一个具体实施方案中，视觉定位系统700与激光发射器500拼装在一起。视觉定位系统700随着激光发射器500移动而移动。
39.气体喷管800的喷口朝向印制板与激光的交点。气体喷管800可以任意调节高度，可以喷射出具有一定压强的压缩气体。可通过高速气流把激光烧结后残留在铜层表面的阻焊油墨的残渣吹掉。在一个具体实施方案中，气体喷管800与激光发射器500拼装在一起。
40.优选地，气体喷管800喷射出的气流为空气流、氮气流或惰性气体流。
41.本发明的去除印制板上阻焊油墨的方法可借助上述设备按照如图2所示的流程进行，具体如下。
42.首先，获取印制板上需要去除的阻焊油墨部分的图形数据和位置数据。
43.本发明对于获取所述图形数据和位置数据的方法没有特别限制，主要来源于产品设计文件或者根据调测点位绘制图形。
44.然后，将所述图形数据和位置数据导入到阻焊油墨清除设备的控制系统中，然后根据所导入的图形数据和位置数据进行编程，从而形成数控程序。
45.可将所述图形数据和位置数据以常规的软件图形格式(例如autocad或geber等)
导入到所述设备的控制系统中，进行程序化处理。
46.在对所述图形数据和位置数据进行编程的同时，可根据需要去除的阻焊油墨的厚度对激光输出功率等参数进行编程。
47.之后，将所述印制板放置到所述设备中。
48.在一个具体实施方案中，印制板通过传送装置进入到设备的指定位置，并通过夹持装置300固定。
49.优选地，在放入印制板之前，可对所述设备进行初始化操作，以保证所述设备可正常使用。
50.优选地，在放入印制板之后，可利用气体喷管800对印制板表面进行吹扫，以去除印制板表面粘附的灰尘。
51.接下来，利用视觉定位系统和印制板上的光学定位点进行视觉定位，从而确定所述印制板上需要去除的阻焊油墨的相对位置。
52.在一个具体实施方案中，利用3-5个光学定位点进行视觉定位。光学定位点是后续激光烧结的触发指针。控制系统100根据光学定位点来控制需要去除的阻焊油墨的位置精度。
53.之后，启动所述设备中的激光发射器，并根据所述数控程序去除所述印制板上需要去除的阻焊油墨。
54.在本发明中，激光可为co2激光。co2激光可为连续波，co2激光的波长可为9.2-10.6μm，优选10.6μm。c02激光对非金属物质(阻焊油墨等)的烧结效果好，而对金属物质(如铜)基本上不产生烧结，故不会损伤印制板上的铜层。
55.在本发明中，激光的输出功率可根据需要去除的阻焊油墨的厚度来确定。激光的输出功率/频率、移动速度及光斑大小等参数可以通过控制系统100进行调整。
56.然后，去除由激光操作形成的残渣。
57.在一个具体实施方案中，利用高速气流，对准被激光处理过的阻焊油墨点进行清洁，吹掉覆着在铜层上的阻焊油墨烧结后的残渣。本发明使用的气流可以是空气流、氮气流或惰性气体流。优选使用价格低廉的压缩空气流。
58.在本发明的一个具体实施方案中，需要去除印制板上多个位置的阻焊油墨，在去除完一个位置的阻焊油墨后，激光发射器500可以首先移动到初始位置，之后再移动到另一个需要去除阻焊油墨的位置；或者，激光发射器500可以直接从去除完阻焊油墨的位置移动到另一个需要去除阻焊油墨的位置。
59.在需要去除的阻焊油墨全部去除后，将所述印制板从所述设备中退出。
60.下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但本发明不限于此。
61.本实施例借助如图1所示的设备按照如下步骤进行：
62.首先，获取表面设有阻焊油墨401的印制板400上需要去除阻焊油墨的测试点800(如图3所示)的图形数据和位置数据。
63.然后，将所述图形数据和位置数据以autocad图形格式导入到所述设备的控制系统100中，然后根据所导入的图形数据和位置数据进行编程，形成数控程序。同时，根据需要去除的阻焊油墨的厚度对co2激光输出功率(30％)/频率(15khz)、移动速度(500mm/s)及光斑大小(0.05mm)等参数进行编程。
64.之后，将印制板400通过传送装置放至如图1所示的设备中的指定位置，并通过夹持装置300固定。
65.接下来，利用工业相机600和印制板400上的光学定位点900(如图3所示)进行视觉定位，从而确定印制板400上需要去除阻焊油墨的测试点800的相对位置。
66.然后，启动连续波co2激光发射器500发射co2激光501，并根据在所述数控程序中设定的需要去除的阻焊油墨部分的位置及图形，对印制板上的阻焊油墨进行去除。
67.之后，利用气体喷管700喷出的高速气流(约00.8个标准气压)，对准被co2激光处理过的阻焊油墨点进行清洁，吹掉覆着在铜层上的阻焊油墨烧结后的残渣。
68.在需要去除的阻焊油墨全部去除后，将印制板400退出设备。
69.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。