CN102573325A - 一种pcba焊点表面除胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种PCBA板焊点表面除胶的方法，包括一加工平台，该方法包括以下步骤：将所需要的加工图形进行编程处理，并输入电脑控制系统；将PCBA板放置在加工平台的定位治具上，调整放板的位置，并开启平台上的吸附系统，将PCBA进行固定；调整加工工艺参数，采用激光按设计图形加工路径进行镭射除胶；通过显微镜观察镭射后PCBA板上图形的外观和外观尺寸，以及除胶的深度，达到所需要求即完成除胶加工；与现有技术相比，本明通过激光对PCBA板表面的焊点表面涂覆胶质屋进行扫描加工，具有切缝细，精度高，加工速度快，表面光泽好，热影响区小，不损伤基板等优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及SMT表面贴装技术领域，特别是一种PCBA板焊点表面除胶的方法。
【背景技术】
在SMT表面贴装技术领域，PCBA板焊点表面的涂覆胶因其在硬度，绝缘性，耐高温，防潮，抗干扰性方面的优良特性，在电子精密组装行业中已大量使用作为PCBA板上元器件或焊点的保护涂层。由于SMT工艺制程组装的需求，有些被点胶部位需要被抠出，但高分子胶的硬度高及高温处理后加速固化使得后续加工处理极为困难。对流水式作业的SMT生产造成停滞，更不利于高分子胶在高端电子制造业的开发应用。目前，对于高分子涂胶的传统清除方法的大都为手工抠出。
现有技术中的手工方式如图1所示，如镊子或刀片直接将PCBA板1上的焊点2刨除胶质层3，该方法简单，使用工具少，但是精度差，焊点表面外观不整齐；且耗费人力成本，加工效率低。而相对于品质要求高，作业日益精细的电子贴片组装行业，采用手工方式在这个加工过程中会存在有一些弊端：
1)除胶宽度较宽，周围尺寸不可控，影响精度及材料的利用率；
2)除胶效果不好，留有残渣，良率低；
3)产品表面产生划痕，不够光滑，常出现加工样品可焊性不良。
由于电子技术的高速发展，电子组装制造业已由传统的单层硬板插件式逐渐转变为多层高密，互连，软硬结合的贴装结构，对于生产时的除胶作业工艺就此迫切需要开发一种更为科学有效的方式来取代传统的加工工艺，镭射非接触式加工在现代工业生产中逐渐应用，就此可以开发此工艺在电子组装行业的加工应用。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，而提出一种PCBA板焊点表面除胶的方法，该方法所加工的焊点表面高温胶涂层大小尺寸可控，精度高，镭射效果好，不易出现碎裂。
本发明解决上述技术问题所采用的技术手段包括，提出一种PCBA板焊点表面除胶的方法，包括一加工平台，该方法包括以下步骤：
(1)将所需要的加工图形进行编程处理，并输入电脑控制系统；
(2)将PCBA板放置在加工平台的定位治具上，调整放板的位置，并开启平台上的吸附系统，将PCBA进行固定；
(3)调整加工工艺参数，采用激光按设计图形加工路径进行镭射除胶；
(4)通过显微镜观察镭射后PCBA板上图形的外观和外观尺寸，以及除胶的深度，达到所需要求即完成除胶加工。
与现有技术相比，本明通过激光对PCBA板表面的焊点表面涂覆胶质屋进行扫描加工，具有切缝细，精度高，加工速度快，表面光泽好，热影响区小，不损伤基板等优点。
【附图说明】
图1是现有技术中手工除胶结构示意图。
图2是本发明除胶方法中的PCBA板结构示意图。
图3是本发明的激光光路结构示意图。
【具体实施方式】
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
如图2所示，本发明实施例提供一种焊点表面除胶的加工方法，该方法
通过以下步骤完成：
(1)程序处理，将所需加工图形进行编程处理，输入电脑控制系统；
(2)将需要焊点除胶的PCBA板1放置在加工平台上，调整该PCBA板1的位置，保证CCD系统准确可以抓取到标靶，该CCD系统是一种图像捕捉系统，其作用是准确读取加工样品的实际位置坐标；
(3)开启平台的吸附系统与定位治具对PCBA板1进行安全固定，保证PCBA板1在加工过程中不会相对平台移动；
(4)调整加工工艺参数：加工功率范围：3-5W；加工速度范围：70-130mm/s；脉冲频率范围：1-25KHz；脉冲时间为：45-55us；加工次数：7-10次，通过平台移动系统将PCBA板1移动至激光加工的焊点2表面位置，该焊点的表面有一胶3，再利用激光控制系统的激光对焊点2表面按设计图形进行扫描除胶加工，本发明实施采用红外光对焊点表面进行扫描除胶加工，该红外光的波长范围为0.76um-1mm，优选10.6um。
(5)通过显微镜观察扫描线宽及除胶深度，除胶深度达到要求即可完成红外激光对焊点表面的除胶动作，一般除胶深度基本标准为PCBA板1上焊点2表面涂覆高温胶3厚度50um以内，与PCBA板1及焊点2本身无多大关联。
本发明实施案例通过上述方法对焊点2表面除胶加工精度控制在±100um以内，激光镭射后的光斑大小为100um，加工深度范围优选10-50um。
本发明实施案例所述的除胶加工方法是红外激光高温作用的方法，其原理是：由于高温胶是高分子材料，且需要完全扫描清除，采用连续红外激光在焊点2表面上沿设计图形，本发明选取图形为等比例缩放的正方图形，打一系列互相关联的工艺窗口，加工深度范围在10-50um。由于高温应力集中，达到材料熔点阈值后，材料很容易迅速地按要求高温汽化溶解。本发明主要就是采用连续的红外激光切割系统产生激光对高分子固化胶进行清除。红外激光除胶原理是利用整形聚焦后的高功率激光照射高温胶表面，当激光的功率密度超过材料阈值功率密度后，可直接将常态下的有机物高温离子汽化，辅助外力负压抽吸之下，使激光照射位置的物体快速移除，随着高能激光束与加工物体按照设计路径连续的相对移动，最终在材料表面形成加工图形。实践测试表明红外激光除胶工艺具有切缝均匀，精度高，加工表面光滑，热影响区小，不损伤基板等优点，为SMT工业化生产焊点表面除胶加工提供一种更为安全可靠的加工工艺方法。
如图3所示，本发明实施的除胶操作方法是：激光器产生的激光首先经过第一反射镜4，再传输到扩束镜5，该激光经过扩束整形后，再到第二反射镜6，再传输至第三反射镜7，激光束最后经过振镜8和聚焦镜9，激光束聚焦到工作台面上的PCBA板焊点2表面，随着高能激光束与工作台、PCBA板按照设计路径连续的相对移动，最终在材料表面完成相应的加工图形。
上述激光器、第一反射镜4和第二反射镜6都是固定在主光路安装板上的，第三反射镜7及其之后的光学元件在被安装在Z轴上，随着Z轴同步移动。
以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种PCBA板焊点表面除胶的方法，包括一加工平台，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将所需要的加工图形进行编程处理，并输入电脑控制系统；
(2)将PCBA板放置在加工平台的定位治具上，调整放板的位置，并开启平台上的吸附系统，将PCBA进行固定；
(3)调整加工工艺参数，采用激光按设计图形加工路径进行镭射除胶；
(4)通过显微镜观察镭射后PCBA板上图形的外观和外观尺寸，以及除胶的深度，达到所需要求即完成除胶加工。
2.根据权利要求1所述的PCBA板焊点表面除胶的方法，其特征在于：所述(3)步骤中的工艺参数包括：功率范围：3-5W；加工速度范围：70-130mm/s；脉冲频率范围：1-25KHz；脉冲时间为：45-55us；加工次数：7-10次。
3.根据权利要求2所述的PCBA板焊点表面除胶的方法，其特征在于：所述(3)步骤中的激光为红外激光。
4.根据权利要求3所述的PCBA板焊点表面除胶的方法，其特征在于：所述的红外激光波长范围为0.76um-1mm。
5.根据权利要求4所述的PCBA板焊点表面除胶的方法，其特征在于：所述(4)步骤中，激光镭射后的光斑大小为100um，加工深度范围优选10-50um。
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