CN103028564A - 溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法，其中溶液供应单元包括：一容置槽体，该容置槽体容置有溶液于其中；一连接于该容置槽体的压力供应模块；一连接于该容置槽体的液体输出模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头；以及一设置于该容置槽体的检测模块。本发明的溶液供应单元可相当精准的针对应用面的需求输出所需要的清洁溶液的态样，并且具有相当高的稳定性；再者，本发明可利用检测模块监控清洁溶液的存量，以避免系统的误动作。

Description

溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法
技术领域
本发明有关于一种溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法，尤指一种用于板件清洁的溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法。
背景技术
现今电子产品均使用印刷电路板(Printed circuit board，PCB)来进行线路的规划，而随着高科技产业的精进，印刷电路板上的尺寸逐渐缩小。由于在生产、搬运、储藏或焊接电子组件至印刷电路板上的过程中，印刷电路板上可能吸附空气中的尘埃或工作环境中的微粒，若未加以清除，尘埃或微粒容易造成电路短路的现象，导致电子组件出现烧毁的情况，使得电子产品的可靠度降低。
一般而言，传统作法是将印刷电路板利用超音波清洗设备进行清洁，其经由超音波的振动引起清洗槽中液体(化学药液、水等)振荡，进而使液体与放置于清洗槽液体内的待清洗物体发生化学反应及物理相互作用，从而获得清洗效果。
但通常采用化学药液清洗印刷电路板需要将电路板浸入被加热的化学药液中，使印刷电路板表面的污染物与加热的化学药液发生化学反应。但加热过程中可能产生电路板周围的化学药液受热不均匀，而出现电路板表面不同区域与化学药液反应程度不同，造成无法完全彻底且均匀地去除印刷电路板表面各处的污物。另外，以浸泡的方式处理印刷电路板必须使用大量的化学溶剂，故在成本与废料管制上造成生产端的负担。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法，以在清洁时可精确地输出所需要的溶剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种溶液供应单元，包括：一容置槽体，该容置槽体容置有溶液于其中；一连接于该容置槽体的压力供应模块；一连接于该容置槽体的液体输出模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头；以及一设置于该容置槽体的检测模块。
一种清洁系统，用以清洁至少一板件，该清洁系统包括：一主体，其具有一清洁头；一设于该主体上的输送装置，该板件由该输送装置传送至一对应该清洁头的清洁位置；以及一设于该主体上的溶液供应单元，包括：一容置槽体，该容置槽体容置有溶液于其中；一连接于该容置槽体的压力供应模块；一连接于该容置槽体的液体输出模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头，该液体输出头固定于该清洁头；以及一设置于该容置槽体的检测模块。
一种清洁方法，包括以下步骤：
步骤一：提供一清洁系统，该清洁系统包括：一主体、一设于该主体上的输送装置及一设于该主体上的溶液供应单元，该主体具有一清洁头，该溶液供应单元包括一容置有溶液于其中的容置槽体、一连接于该容置槽体的压力供应模块、一连接于该容置槽体的液体输出模块及一设置于该容置槽体的检测模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头，该液体输出头固定于该清洁头；
步骤二：提供至少一板件，该板件由该输送装置所承载，该输送装置将该板件传送至一对应该清洁头的清洁位置；
步骤三：进行一清洁步骤，利用该压力供应模块施加压力于该容置槽体中的溶液，使其沿着该管体由液体输出头输出，以利用该溶液针对该板件进行清洁。
本发明具有如下有益效果：
本发明提出的溶液供应单元，其可利用气体压力挤压清洁溶液输出于板件上，而气体压力可被精准控制，且清洁溶液在管体中的流量亦可进一步的被控制，故就整体而言，本发明的溶液供应单元可相当精准的针对应用面的需求输出所需要的清洁溶液的态样，并且具有相当高的稳定性；再者，本发明可利用检测模块监控清洁溶液的存量，以避免系统的误动作。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是显示本发明的溶液供应单元的示意图。
图2是显示本发明的清洁系统的示意图。
图3是显示本发明的清洁方法的流程图。
具体实施方式
本发明提出一种溶液供应单元、清洁系统及其清洁方法，本发明所提出的溶液供应单元是利用气体压力控制溶液(例如清洁剂、有机溶剂等)的输出，故可以达到自动化且精准控制溶液的用量，并可针对不同需求的清洁作业提供各种形式的溶液，例如擦拭形式的溶液供应、喷洒形式的溶液供应等等。
请参考图1，本发明所提出的溶液供应单元1包括有：容置槽体11、压力供应模块12、液体输出模块13及检测模块14；其中容置槽体11是用于容置溶液的主槽体，所述的溶液可为但不限于清洁剂、有机溶剂、去离子水等等；而压力供应模块12及液体输出模块13则分别连接于容置槽体11，压力供应模块12主要在于提供气体，以气体压力施加于容置槽体11的溶液，以迫使容置槽体11的溶液由液体输出模块13输出，进而利用所输出的溶液进行预定的清洁作业。再者，检测模块14同样设置在容置槽体11上，其可用于检测容置槽体11的溶液的存量，以避免容置槽体11中的溶液已用罄所导致的系统空转的情况。
在本发明中，溶液供应单元1可应用于一清洁系统，其主要可用于清洗至少一板件P，例如晶圆、印刷电路板(printed circuit board，PCB)、导线架(lead frame)或陶瓷基板(ceramic substrate)等等，后文将针对清洁系统做一详细说明。
请复参阅图1，在本具体实施例中，容置槽体11为一大致呈现筒状的密闭槽体，而溶液可经由一个可关闭的开口注入其中，而溶液则为一种用于去除残留在印刷电路板上的异方性导电膜的剥离剂或是清洗印刷电路板上的油渍、污垢、松香、锡渣的水性洗剂、氯化溶剂等等。
在本具体实施例中，压力供应模块12包括一气体供应器121及一设于气体供应器121与容置槽体11之间的压力控制器122。气体供应器121可为气体钢瓶如氮气瓶等或是大型气体供应设备，其连接于容置槽体11以提供高压气体；而压力控制器122则设于气体供应器121与容置槽体11之间，操作者可依照实际的应用调整压力供应模块12所输出的气体压力，以控制容置槽体11中溶液的输出，举例来说，压力控制器122可包括薄膜电容式传感器及控制器，其可控制上游或下游压力，而控制压力范围可介于约100至2000托耳(Torr)。
液体输出模块13则连通于容置槽体11，其用于将容置槽体11中的溶液输出、传送至工作区域。在本具体实施例中，液体输出模块13可包括管体131、设于管体131之控制阀及设于管体131的末端的液体输出头134；具体而言，管体131形成溶液流动的管道，其头端延伸于容置槽体11的溶液中，而管体131的末端则具有液体输出头134，故当压力供应模块12施加压力于容置槽体11中的溶液，受压后的溶液会通过管体131流动至管体131末端的液体输出头134，即可用于进行前述的板件的清洁、擦拭作业。
另一方面，如图所示，所述的控制阀可包括节流阀(throttle)132及/或电磁阀133，节流阀132主要用于调整管体131的溶液的流速，电磁阀133则可构成一控制开关，故控制阀可用于控制由液体输出头134所流出的溶液的态样，例如，通过节流阀132及电磁阀133的控制，溶液可缓慢的流出，而达到润湿连接在液体输出头134的擦拭布，如不织布、无尘布等等；或者溶液可具有速度地由液体输出头134喷洒于前述的板件P上，以利用冲刷的方式清洁前述的板件P。更具体而言，压力控制器122可利用粗调的方式控制液体输出头134的输出溶液的态样，而液体输出模块13的控制阀则以微调的方式控制液体输出头134的输出溶液的态样，藉以更精确的输出符合各种应用面的清洁需求。
再者，检测模块14则是设置在容置槽体11，如图所示，检测模块至少包括设于容置槽体11的第一液面检测器141及设于容置槽体11的第二液面检测器142；具体而言，第一液面检测器141为高液面检测器，第二液面检测器142则为低液面检测器，两者均可为液面高度的传感器(sensor)，例如一种浮筒结构或是光学传感器等，其可针对液面高度进行监控/侦测，而前述管体131的头端的高度较佳地低于第二液面检测器142的位置；因此，当容置槽体11中所灌注的溶液高度高于第一液面检测器141，表示为高水位；而当容置槽体11中的溶液高度介于第一液面检测器141与第二液面检测器142则表示为正常水位；当容置槽体11中的溶液高度低于第二液面检测器142则表示为低水位，则本发明的溶液供应单元1可利用一警示模块(图未示)提醒操作者必须添加溶液，若在一预定时间内第二液面检测器142或第一液面检测器141仍未侦测到溶液液面，本发明的溶液供应单元1就会停止供应溶液，而整个清洁系统亦会停止运作，而该预定时间可根据使用者的事先设定值来进行，或是溶液供应单元1可根据当时的液体输出头134的输出流量加以计算，例如在高输出流量时，预定时间为1分钟，而在低输出流量的条件下，预定时间则延长为5分钟。
如图2所示，其显示本发明的清洁系统的部分示意图，其中本发明的清洁系统包括溶液供应单元1、至少具有清洁头21的主体2及设于主体2上的输送装置3，板件P则是被输送装置3，如带动轨道所承载，并传送至一对应清洁头21的清洁位置，而液体输出头134可连接固定于清洁头21上，以相对于板件P移动而进行板件P的擦拭、清洁作业。
如图3所示，当进行板件P的清洁时，可利用下述的步骤进行：
步骤S101：提供一清洁系统，该清洁系统包括溶液供应单元1、至少具有清洁头21的主体2及设于主体2上的输送装置3，而溶液供应单元1的结构如前文所述，在此就不予赘言。
步骤S103：提供至少一板件P，板件P由输送装置3所承载，且输送装置3可连续性地将板件P传送至一对应清洁头21的清洁位置，故清洁头21可上下/左右地带动溶液供应单元1的液体输出头134，而液体输出头134则输出溶液以进行板件P的清洁、擦拭作业。
步骤S105：进行一清洁步骤，利用压力供应模块12施加压力于容置槽体11中的溶液，使其沿着管体131由液体输出头134输出，以利用溶液针对板件P进行清洁。更进一步地说，压力供应模块12的气体供应器121提供高压气体以产生压力于容置槽体11中的溶液，而压力控制器122则可用于调整压力供应模块12所输出的气体压力，藉以初步地控制容置槽体11中的溶液所输出的态样。另外，当容置槽体11中的溶液受压力而沿着液体输出模块13的管体131由液体输出头134输出时，节流阀132及电磁阀133可更精确地用于控制由液体输出头134所流出的溶液的态样。
再一方面，在前述的步骤S105中，本发明的溶液供应单元1可提供一种安全监控的步骤。具体而言，容置槽体11上设有第一液面检测器141及第二液面检测器142，而第一液面检测器141及第二液面检测器142会针对容置槽体11中的溶液进行液面高度的侦测，以避免清洁系统产生误动作。
举例而言，当第一液面检测器141及第二液面检测器142同时侦测到容置槽体11中的溶液的液面高度时，表示容置槽体11中的溶液为高水位；当仅有第二液面检测器142侦测到容置槽体11中的溶液的液面高度时，表示容置槽体11中的溶液为正常水位；而当第二液面检测器142亦无法侦测到容置槽体11中的溶液的液面高度时，则表示容置槽体11中的溶液为低水位，此时溶液供应单元1即可进行一警示步骤，例如以声响、灯光等通知操作者补充溶液；若在警示步骤中，当第二液面检测器142在一预定时间内仍然侦测不到容置槽体11中的溶液的液面高度时，溶液供应单元1即停止输出溶液，使清洁系统暂时关闭，等待操作者进行溶液的补充，反之，当第二液面检测器142在一预定时间内重新侦测到容置槽体11中的溶液的液面高度时，溶液供应单元1即取消所述的警示步骤，并回复至正常的溶液供应作业。
综上所述，本发明的溶液供应单元可有效率地、精确地输出不同态样的溶液进行板件的擦拭或清洁；另外，本发明的溶液供应单元更可动态地监控溶液的存量，以避免清洁系统产生误动作。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的发明范围所涵盖。

Claims (18)

1.一种溶液供应单元，其特征在于，包括：
一容置槽体，该容置槽体容置有溶液于其中；
一连接于该容置槽体的压力供应模块；
一连接于该容置槽体的液体输出模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头；以及
一设置于该容置槽体的检测模块。
2.如权利要求1所述的溶液供应单元，其特征在于，该检测模块包括一设于该容置槽体的第一液面检测器及一设于该容置槽体的第二液面检测器。
3.如权利要求2所述的溶液供应单元，其特征在于，该管体的头端伸入该容置槽体中，该管体的头端的位置低于该第二液面检测器。
4.如权利要求1所述的溶液供应单元，其特征在于，该压力供应模块包括一气体供应器及一设于该气体供应器与该容置槽体之间的压力控制器。
5.如权利要求1所述的溶液供应单元，其特征在于，该控制阀包括一电磁阀及一节流阀。
6.如权利要求1所述的溶液供应单元，其特征在于，该液体输出头连接有一擦拭布。
7.一种清洁系统，用以清洁至少一板件，其特征在于，该清洁系统包括：
一主体，其具有一清洁头；
一设于该主体上的输送装置，该板件由该输送装置传送至一对应该清洁头的清洁位置；以及
一设于该主体上的溶液供应单元，包括：
一容置槽体，该容置槽体容置有溶液于其中；
一连接于该容置槽体的压力供应模块；
一连接于该容置槽体的液体输出模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头，该液体输出头固定于该清洁头；以及
一设置于该容置槽体的检测模块。
8.如权利要求7所述的清洁系统，其特征在于，该检测模块包括一设于该容置槽体的第一液面检测器及一设于该容置槽体的第二液面检测器。
9.如权利要求8所述的清洁系统，其特征在于，该管体的头端伸入该容置槽体中，该管体的头端的位置低于该第二液面检测器。
10.如权利要求7所述的清洁系统，其特征在于，该压力供应模块包括一气体供应器及一设于该气体供应器与该容置槽体之间的压力控制器。
11.如权利要求7所述的清洁系统，其特征在于，该控制阀包括一电磁阀及一节流阀。
12.一种清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一清洁系统，该清洁系统包括：一主体、一设于该主体上的输送装置及一设于该主体上的溶液供应单元，该主体具有一清洁头，该溶液供应单元包括一容置有溶液于其中的容置槽体、一连接于该容置槽体的压力供应模块、一连接于该容置槽体的液体输出模块及一设置于该容置槽体的检测模块，该液体输出模块具有一管体、一设于该管体的控制阀及一设于该管体的末端的液体输出头，该液体输出头固定于该清洁头；
提供至少一板件，该板件由该输送装置所承载，该输送装置将该板件传送至一对应该清洁头的清洁位置；以及
进行一清洁步骤，利用该压力供应模块施加压力于该容置槽体中的溶液，使其沿着该管体由液体输出头输出，以利用该溶液针对该板件进行清洁。
13.如权利要求12所述的清洁方法，其特征在于，该压力供应模块包括一气体供应器及一设于该气体供应器与该容置槽体之间的压力控制器，在进行一清洁步骤的步骤中，该气体供应器提供高压气体以产生压力于该容置槽体中的溶液，该压力控制器可调整该压力供应模块所输出的气体压力。
14.如权利要求12所述的清洁方法，其特征在于，该检测模块包括一设于该容置槽体的第一液面检测器及一设于该容置槽体的第二液面检测器。
15.如权利要求14所述的清洁方法，其特征在于，该管体的头端伸入该容置槽体中，该管体的头端的位置低于该第二液面检测器。
16.如权利要求15所述的清洁方法，其特征在于，在进行一清洁步骤的步骤中，该第一液面检测器及该第二液面检测器会针对该容置槽体中的溶液进行液面高度的侦测。
17.如权利要求16所述的清洁方法，其特征在于，在进行一清洁步骤的步骤中，当该第二液面检测器侦测不到该容置槽体中的溶液的液面高度时，该溶液供应单元进行一警示步骤。
18.如权利要求17所述的清洁方法，其特征在于，在该警示步骤中，当该第二液面检测器在一预定时间内侦测不到该容置槽体中的溶液的液面高度时，该溶液供应单元即停止输出溶液；当该第二液面检测器在一预定时间内重新侦测到该容置槽体中的溶液的液面高度时，该溶液供应单元即取消所述的警示步骤。
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