專利名稱:Pcba在線清洗機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于PCBA清洗設(shè)備,具體涉及的是一種PCBA在線清洗機。
背景技術(shù):
PCBA (Printed Circuit Board Assembly)是 PCB 空板經(jīng)過 SMT 上件,再經(jīng)過 DIP 插件的整個制程,經(jīng)過上述制程的PCB板稱為PCBA,在對PCB板表面進行流焊或浸焊處理 時,需要使用助焊劑,以去除氧化物和降低被焊接材質(zhì)表面的張力,但是在這個過程中,會 有一些助焊劑殘留在板上,在后續(xù)過程中這些殘留助焊劑容易吸附油污、灰塵等,對PCB板 的工作造成不良影響和后果。
為保證PCB板的品質(zhì),避免殘留助焊劑吸附油污和灰塵,通常需要對PCBA進行清 洗或在SMT過程中采用免洗型助焊劑,但是隨著電子產(chǎn)品的小型化和功能的多樣化,I/O數(shù) 量不斷提高,元器件間距越來越微小,產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和使用的自然環(huán)境不斷延伸拓展,免 清洗助焊劑的相對可靠性受到前所未有的挑戰(zhàn),許多產(chǎn)品的免清洗制程中,助焊劑沒有經(jīng) 過使其能產(chǎn)生聚合反應(yīng)的高溫而表現(xiàn)為合成樹脂的特性,在潮濕的環(huán)境呈現(xiàn)酸性的本質(zhì), 會對元器件和PCB的焊點產(chǎn)生腐蝕作用;而且免清洗產(chǎn)品在放置一段時間后其連接器PIN 針或者PCB金手指或定位螺絲孔上常??吹姐~綠的現(xiàn)象;尤其是免清洗助焊劑的殘留物在 潮濕的環(huán)境下,表面離子殘留物會形成樹枝狀結(jié)晶體,而樹枝狀結(jié)晶體會引起電氣遷移造 成短路;另外免清洗助焊劑中包裹有從錫膏中游離出來的錫球,這些錫球一般不經(jīng)過清洗 很難去除,對于越來越小的元件間距是個隱患,所以對PCBA清洗是一種必然的結(jié)果。
通過對PCBA進行清洗,可以將PCBA表面上的助焊劑殘留、焊膏、錫球、雜質(zhì)、灰塵、 油潰等有害污染清除,能夠消除腐蝕和靜電損害,提高產(chǎn)品的使用壽命。
但是對于倒裝芯片、QFN、Micro BGA和小型片式阻容元器件,其下面的助焊劑 殘留去除起來非常困難,無鉛化的制程使助焊劑要求有更高的樹脂或松香含量,這樣會使 得助焊劑在小空間堆積現(xiàn)象更為嚴重,使得清洗劑滲透更加困難;再者就是更高的無鉛溫 度和多次回流過程使得助焊劑殘留清洗起來更加困難。
綜上所述,電子組裝產(chǎn)品的清洗越來越不容易,這就要求有更好的清潔效果的清 洗工藝來解決這些清洗難題。
發(fā)明內(nèi)容
為此,本發(fā)明的目的在于提供一種PCBA在線清洗機,以解決目前電子組裝產(chǎn)品助 焊劑殘留清洗不易,清洗效果差的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明主要采用以下技術(shù)方案
一種PCBA在線清洗機,包括機體,所述機體內(nèi)設(shè)置有一用于傳送PCBA板的網(wǎng)帶, 在網(wǎng)帶上方且沿該網(wǎng)帶運行方向上依次設(shè)置有化學(xué)預(yù)洗室、化學(xué)清洗室、化學(xué)隔膜室、DI水 預(yù)洗室、DI水漂洗室、噴淋室、風切干燥室和熱風烘干室;所述待清洗PCBA板經(jīng)網(wǎng)帶送入化 學(xué)預(yù)洗室進行預(yù)清洗,之后由網(wǎng)帶送入化學(xué)清洗室進行化學(xué)清洗,接著進入到化學(xué)隔膜室,在化學(xué)隔膜室中將PBCA板上化學(xué)清洗殘留的化學(xué)液體吹掉,然后進入到DI水預(yù)洗室,進行 DI水預(yù)洗;DI水預(yù)洗后進入到DI水漂洗室,進行DI水漂洗;DI水漂洗之后的PCBA板經(jīng)過 網(wǎng)帶送入噴淋室進行DI水噴淋處理,之后進入到風切干燥室將PCBA板上噴淋殘留的DI水 吹掉,并送入到熱風烘干室對PBCA板進行熱風烘干,之后由網(wǎng)帶將PBCA板送出。
優(yōu)選地,所述機體一側(cè)上端設(shè)置有第一齒輪軸、下端設(shè)置有第二齒輪軸;另一側(cè)上 端設(shè)置有第四齒輪軸和第五齒輪軸,下端設(shè)置有第三齒輪軸,所述網(wǎng)帶分別與第一齒輪軸、 第二齒輪軸、第三齒輪軸、第四齒輪軸和第五齒輪軸嚙合,且形成環(huán)形循環(huán)。
優(yōu)選地,所述第一齒輪軸和第二齒輪軸之間還設(shè)置有一用于調(diào)節(jié)網(wǎng)帶松緊的張緊 機構(gòu)。
優(yōu)選地,所述第四齒輪軸和第五齒輪軸之間還設(shè)置有一用于驅(qū)動網(wǎng)帶運行的驅(qū)動 電機。
優(yōu)選地,所述化學(xué)預(yù)洗室、化學(xué)清洗室、DI水預(yù)洗室、DI水漂洗室和噴淋室中均安 裝有上噴淋桿和下噴淋桿,所述網(wǎng)帶位于上噴淋桿和下噴淋桿之間。
優(yōu)選地,所述化學(xué)隔膜室和風切干燥室中均安裝有上風刀和下風刀,所述網(wǎng)帶位 于上風刀和下風刀之間。
本發(fā)明提供的PCBA在線清洗機,通過網(wǎng)帶帶動PCBA板從左到右依次進行化學(xué)預(yù) 洗、化學(xué)清洗、化學(xué)隔離、DI水預(yù)漂洗、DI水漂洗、噴淋、風切干燥以及熱風烘干等處理,實 現(xiàn)PCBA板的全自動在線清洗,使PCBA板的清洗和漂洗更加全面,提高了清洗及漂洗的質(zhì)量。
圖1為本發(fā)明PCBA在線清洗機的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明PCBA在線清洗機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明PCBA在線清洗機的流體管道示意圖。
圖中標識說明機體1、化學(xué)預(yù)洗室2、化學(xué)清洗室3、化學(xué)隔膜室4、DI水預(yù)洗室5、 DI水漂洗室6、噴淋室7、風切干燥室8、熱風烘干室9、控制單元10、網(wǎng)帶11、第一齒輪軸12、 張緊機構(gòu)13、第二齒輪軸14、第三齒輪軸15、驅(qū)動電機16、第四齒輪軸17、第五齒輪軸18。
具體實施例方式
為闡述本發(fā)明的思想及目的,下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的 說明。
請參見圖1、圖2、圖3所示,圖1為本發(fā)明PCBA在線清洗機的整體 結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明PCBA在線清洗機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā) 明PCBA在線清洗機的流體管道示意圖。本發(fā)明PCBA在線清洗機對PCBA的清 洗程序如下入板I化學(xué)預(yù)洗I化學(xué)清洗=> 化學(xué)隔離DI水預(yù)漂 洗水漂洗噴淋=>風切千燥=>熱風供干=>出板,通過上述過程依次對PCBA 板進行清洗,可使PCBA板的清洗和漂洗更加全面,能夠有效提高清洗及漂洗的質(zhì)量。
其中所述PCBA在線清洗機,包括有機體1,該機體I內(nèi)安裝有網(wǎng)帶傳動裝置,所述 網(wǎng)帶傳動裝置包括有用于傳送PCBA板的網(wǎng)帶11,用于驅(qū)動網(wǎng)帶11運行的驅(qū)動電機16,用于調(diào)節(jié)網(wǎng)帶11松緊的張緊機構(gòu)13以及安裝在機體I 一側(cè)上端的第一齒輪軸12、下端的第 二齒輪軸14 ;安裝在機體I另一側(cè)上端的第四齒輪軸17、第五齒輪軸18,下端的第三齒輪 軸15。所述網(wǎng)帶11為不銹鋼網(wǎng)帶,其分別與第一齒輪軸12、第二齒輪軸14、第三齒輪軸15、 第四齒輪軸17和第五齒輪軸18嚙合,形成環(huán)形循環(huán),驅(qū)動電機16位于第四齒輪軸17和第 五齒輪軸18之間,且通過網(wǎng)帶11連接,通過驅(qū)動電機16可驅(qū)動網(wǎng)帶11循環(huán)運行;所述張 緊機構(gòu)13由調(diào)節(jié)螺桿、滾筒、光軸組成,通過調(diào)節(jié)螺桿帶動滾筒、光桿上下運動,同時壓緊 網(wǎng)帶11上下運動,實現(xiàn)網(wǎng)帶11的張緊調(diào)節(jié)。
在網(wǎng)帶11上方且沿該網(wǎng)帶11運行方向上依次設(shè)置有化學(xué)預(yù)洗室2、化學(xué)清洗室3、化學(xué)隔膜室4、DI水預(yù)洗室5、DI水漂洗室6、噴淋室7、風切干燥室8和熱風烘干室9。
其中化學(xué)預(yù)洗室2主要由化學(xué)預(yù)洗臥式泵、過濾器、上噴淋桿、下噴淋桿、化學(xué)液 箱、管道等組成,化學(xué)液體通過化學(xué)預(yù)洗泵的作用,從化學(xué)液箱經(jīng)過泵、過濾器以及管道后 直達上下噴淋桿,通過上下噴淋桿的噴嘴,對網(wǎng)帶11上通過的PCBA板進行化學(xué)預(yù)洗,同時 預(yù)洗后的液體通過化學(xué)液箱中的過濾網(wǎng)回流至化學(xué)液箱中。
化學(xué)清洗室3主要由化學(xué)清洗立式泵、上噴淋桿、下噴淋桿、匯流管、化學(xué)液箱、管 道以及水刀等組成,化學(xué)液體通過化學(xué)清洗泵的作用,從化學(xué)液箱經(jīng)過泵、管道直達匯流體 和上下噴淋桿,通過上下噴淋桿的噴嘴,對網(wǎng)帶11上的PCBA板進行化學(xué)清洗,而上側(cè)的最 后清洗為水刀,通過水刀的清洗,可使PCBA板的清洗更加全面,能夠有效提高清洗的質(zhì)量, 清洗后的液體通過化學(xué)液箱中的過濾網(wǎng)可回留至化學(xué)液箱中,進行回收利用。
化學(xué)隔膜室4主要由電機、外罩、風輪、上風刀、下風刀、分流管、風刀調(diào)節(jié)裝置等 組成,電機帶動風輪,將空氣通過風輪后形成一定的壓力,通至分流管和風刀中,風刀中的 高壓空氣對網(wǎng)帶上的經(jīng)過化學(xué)漂洗的PBCA板進行風切,將PBCA板上經(jīng)過化學(xué)清洗殘留下 來的化學(xué)液體吹掉,從而達到化學(xué)隔離的效果,減少化學(xué)液體對后續(xù)工藝的影響,而通過風 刀調(diào)節(jié)裝置能調(diào)節(jié)風刀的角度,使達到更好的風切效果,吹掉下來的化學(xué)液經(jīng)過化學(xué)隔膜 室4中的過濾網(wǎng)可以回流至化學(xué)液箱中。
DI水預(yù)洗室5主要由DI水預(yù)洗臥式泵、上噴淋桿、下噴淋桿、DI水箱、管道、風刀、 風刀調(diào)節(jié)裝置等組成,DI水通過DI水預(yù)洗泵的作用,從DI水箱中的預(yù)洗箱中通過泵、管道 直達上下噴淋桿,通過上下淋噴桿的噴嘴,對通過網(wǎng)帶上的PCBA板進行DI水預(yù)洗,同時液 體通過DI水箱中的過濾網(wǎng)可回流至DI水箱中的預(yù)洗箱。
DI水預(yù)洗室5中包括有上下兩把風刀,其與前面的化學(xué)隔離共用動力裝置,這樣 既優(yōu)化了設(shè)計,節(jié)約成本,同時可對PBCA板預(yù)洗中的DI水進行風切,使后續(xù)DI水漂洗更加 充分。
DI水漂洗室6主要由DI水漂洗立式泵、上噴淋桿、下噴淋桿、匯流管、DI水箱、管 道、水刀等組成,DI水通過DI水漂洗立式泵的作用,從DI水箱通過泵、管道直達匯流體和 上下噴淋桿,通過上下噴淋桿的噴嘴,對網(wǎng)帶上的PCBA板進行DI水漂洗,上側(cè)的最后漂洗 為水刀,通過水刀的漂洗,可使PCBA板的漂洗更加全面,能夠有效提高漂洗的質(zhì)量,而且DI 水通過DI水箱中的過濾網(wǎng)可回流至DI水箱中。
噴淋室7主要由噴淋臥式泵式泵、上噴桿、下噴桿、DI水箱和管道等組成,DI水通 過噴淋臥式泵的作用,從DI水箱通過泵、管道直達上下噴淋桿,通過上下噴淋桿的噴嘴,對 網(wǎng)帶上的PCBA板進行DI水噴淋,同時DI水可通過DI水箱中的過濾網(wǎng)回流至DI水箱中。
風切干燥室8由風機、風刀、分流管、風刀調(diào)節(jié)裝置等組成,空氣通過風機并形成一定的壓力并通至分流管和風刀中,風刀中的高壓空氣對網(wǎng)帶上的剛經(jīng)過最后噴淋的PBCA 板進行另外風切干燥,將PBCA板上經(jīng)過最后噴淋殘留下來的DI水吹掉,達到風切干燥的效果,減少DI水對后面熱風干燥工藝段的影響,同時通過調(diào)節(jié)風刀調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)風刀的角度,可達到更好的風切效果,而吹掉下來的DI水經(jīng)過DI水箱中的過濾網(wǎng)可回流至DI水箱中。
熱風烘干室9主要由鼓風機、加熱箱和發(fā)熱管等組成,空氣通過鼓風機并形成一定的壓力,通至吸口法蘭進入到加熱箱中,加熱箱分上下兩層,并設(shè)置有15根發(fā)熱管,將進入加熱箱中的高壓空氣進行加熱,并通過所設(shè)置的氣孔對剛經(jīng)過風切干燥的PBCA板進行熱風烘干,直至出板。
本發(fā)明利用水基型的清洗液進行化學(xué)清洗,將PCBA表面的助焊劑殘留、焊膏、錫球、雜質(zhì)、灰塵、油潰等有害污染清除,使用DI水進行漂洗以及最后的烘干,使PCBA板達到 100%的潔凈度,無任何安全隱患,并且對人體和環(huán)境無傷害。本發(fā)明首先執(zhí)行化學(xué)清洗;此過程一般采用水基型清洗液,由外部添加,清洗作業(yè)前必須由加熱器對液體進行加熱,以增強清洗能力,經(jīng)過加熱的水基型清洗液,由高壓泵浦吸入并產(chǎn)生較高的壓力,液體通過管道進入每個噴嘴,并由噴嘴噴射出,形成扇型水幕沖擊在PCBA板表面,在液體 沖擊PCBA板表面時,與板表面的物質(zhì)發(fā)生物理反應(yīng),液體產(chǎn)生的壓力和物理反應(yīng)能力能夠?qū)CBA板表面的錫膏、松香、助焊劑和污染物剝離,通過多個噴嘴交錯進行清洗,將PCBA板面的所有物質(zhì)全部剝離干凈,從而達到化學(xué)清洗的目的。而剝離后的污染物經(jīng)過過濾裝置被過濾出來,使清洗液能夠循環(huán)使用,同時延長清洗液的壽命周期,而且這類清洗液無表面活性劑和無固態(tài)物的配方,使清洗件干燥后不會有殘留物。不會因靠表面活性劑和污染物的永久結(jié)合導(dǎo)致溶液中的有效成分逐漸減少而壽命縮短,清洗后安全可靠。
化學(xué)隔離是將PCBA板由化學(xué)清洗段帶出的化學(xué)液體,利用高壓鼓風機產(chǎn)生的高壓風力,經(jīng)過風刀對其進行隔離。隔離后的液體回流至清洗液箱。目的是降低液體的消耗, 減少后段清洗的難度;預(yù)漂洗是利用DI水漂洗段溢留出的臟水作為漂洗液,對化學(xué)隔離后的PCBA板表面殘留的化學(xué)物質(zhì)的初次漂洗,由高壓泵浦將溢留箱的漂洗液吸入并產(chǎn)生較高的壓力,液體通過管道進入每個噴嘴,液體由噴嘴噴射出,并形成扇型水幕沖擊在PCBA 板表面,在液體沖擊PCBA板表面時,將PCBA板表面的化學(xué)物質(zhì)剝離,目的是減少后段漂洗的難度,清洗過的DI水直接排走。
DI水漂洗采用DI水作為漂洗液,由外部管道添加,對預(yù)漂洗后的PCBA板表面殘留的化學(xué)物質(zhì)在次漂洗,漂洗作業(yè)前必須由加熱器對漂洗液進行加熱,以增強漂洗能力,經(jīng)過加熱的漂洗液,由高壓泵浦吸入并產(chǎn)生較高的壓力,液體通過管道進入每個噴嘴,液體由噴嘴噴射出,并形成扇型水幕沖擊在PCBA板表面,通過多個噴嘴交錯進行清洗,將PCBA板面的所有物質(zhì)全部剝離,達到漂洗的目的,而且該過程漂洗液循環(huán)使用,并有溢流功能,在漂洗過程中比重較清的物質(zhì)會漂浮在水面,通過溢流口流至溢留箱,以減少化學(xué)物質(zhì)對漂洗箱液體的污染。
噴淋是利用水處理設(shè)備產(chǎn)生的DI水作為漂洗液,DI水的電阻值非常高,可達到 IOM Ω以上,其離子含量在清洗行業(yè)規(guī)定范圍內(nèi),使用純凈的DI水對DI水漂洗段后的PCBA 板表面進行最后的漂洗,DI水由外部管道接入并保持相應(yīng)的壓力,DI水通過管道進入每個噴嘴,液體由噴嘴噴射出,并形成扇型水幕沖擊在PCBA板表面,在液體沖擊PCBA板表面時, 將PCBA板表面的所有化學(xué)物質(zhì)剝離干凈,達到100%潔凈,漂洗過的DI水回流至漂洗箱,目 的節(jié)省水的消耗。
風切干燥是將PCBA板由噴淋帶出的DI水,利用高壓鼓風機產(chǎn)生的高壓風力,經(jīng)過 風刀對其進行風切干燥,其表面的去水率可達98%以上,風切后的液體回流至漂洗液箱,以 節(jié)省水的消耗,減少后段烘干的難度。
熱風烘干是將PCBA板由風切干燥段帶出的少量水份和水氣,利用加熱器產(chǎn)生的 高溫和循環(huán)的熱風進行烘干,在風力流動的過程中由加熱器將風力進行快速加熱,當熱風 吹向PCBA板面時,循環(huán)的熱風加快液體蒸發(fā),以去除PCBA板上的水份和水氣,達到干燥的 目的。
以上是對本發(fā)明所提供的PCBA在線清洗機進行了詳細的介紹,本文中應(yīng)用了具 體個例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理及實施方式進行了闡述,以上實施例只是用于幫助理解本發(fā)明 的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施 方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種PCBA在線清洗機,包括機體(1),其特征在于所述機體(I)內(nèi)設(shè)置有一用于傳送PCBA板的網(wǎng)帶(11),在網(wǎng)帶(11)上方且沿該網(wǎng)帶(11)運行方向上依次設(shè)置有化學(xué)預(yù)洗室(2)、化學(xué)清洗室(3)、化學(xué)隔膜室(4)、DI水預(yù)洗室(5)、DI水漂洗室(6)、噴淋室(7)、風切干燥室(8 )和熱風烘干室(9 );所述待清洗PCBA板經(jīng)網(wǎng)帶(11)送入化學(xué)預(yù)洗室(2 )進行預(yù)清洗,之后由網(wǎng)帶(11)送入化學(xué)清洗室(3)進行化學(xué)清洗,接著進入到化學(xué)隔膜室(4), 在化學(xué)隔膜室(4)中將PBCA板上化學(xué)清洗殘留的化學(xué)液體吹掉,然后進入到DI水預(yù)洗室(5),進行DI水預(yù)洗;DI水預(yù)洗后進入到DI水漂洗室(6),進行DI水漂洗;DI水漂洗之后的PCBA板經(jīng)過網(wǎng)帶(11)送入噴淋室(7 )進行DI水噴淋處理,之后進入到風切干燥室(8 ) 將PCBA板上噴淋殘留的DI水吹掉,并送入到熱風烘干室(9)對PBCA板進行熱風烘干,之后由網(wǎng)帶(11)將PBCA板送出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCBA在線清洗機,其特征在于所述機體(I)一側(cè)上端設(shè)置有第一齒輪軸(12)、下端設(shè)置有第二齒輪軸(14);另一側(cè)上端設(shè)置有第四齒輪軸(17)和第五齒輪軸(18),下端設(shè)置有第三齒輪軸(15),所述網(wǎng)帶(11)分別與第一齒輪軸(12)、第二齒輪軸(14)、第三齒輪軸(15)、第四齒輪軸(17)和第五齒輪軸(18)嚙合,且形成環(huán)形循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCBA在線清洗機,其特征在于所述第一齒輪軸(12)和第二齒輪軸(14)之間還設(shè)置有一用于調(diào)節(jié)網(wǎng)帶(11)松緊的張緊機構(gòu)(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PCBA在線清洗機,其特征在于所述第四齒輪軸(17)和第五齒輪軸(18 )之間還設(shè)置有一用于驅(qū)動網(wǎng)帶(11)運行的驅(qū)動電機(16 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCBA在線清洗機,其特征在于所述化學(xué)預(yù)洗室(2)、化學(xué)清洗室(3)、DI水預(yù)洗室(5)、DI水漂洗室(6)和噴淋室(7)中均安裝有上噴淋桿和下噴淋桿, 所述網(wǎng)帶(11)位于上噴淋桿和下噴淋桿之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PCBA在線清洗機,其特征在于所述化學(xué)隔膜室(4)和風切干燥室(8)中均安裝有上風刀和下風刀,所述網(wǎng)帶(11)位于上風刀和下風刀之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PCBA在線清洗機,包括機體,所述機體內(nèi)設(shè)置有一用于傳送PCBA板的網(wǎng)帶,在網(wǎng)帶上方且沿該網(wǎng)帶運行方向上依次設(shè)置有化學(xué)預(yù)洗室、化學(xué)清洗室、化學(xué)隔膜室、DI水預(yù)洗室、DI水漂洗室、噴淋室、風切干燥室和熱風烘干室。本發(fā)明通過網(wǎng)帶帶動PCBA板從左到右依次進行化學(xué)預(yù)洗、化學(xué)清洗、化學(xué)隔離、DI水預(yù)漂洗、DI水漂洗、噴淋、風切干燥以及熱風烘干等處理,實現(xiàn)PCBA板的全自動在線清洗,使PCBA板的清洗和漂洗更加全面,提高了清洗及漂洗的質(zhì)量。
文檔編號B08B3/02GK102989709SQ20121058060
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者陳軍, 曾志家 申請人:深圳市凱爾迪光電科技有限公司