CN105856828A - 一种pcb油墨固化方法及固化机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB油墨固化方法及固化机，该方法至少包括以下步骤：步骤一：通过传送设备将PCB送入预设的PCB油墨固化工位；步骤二：PCB以预设的速度从PCB油墨固化工位的固化光源下方经过，完成PCB油墨固化；其中，所述固化光源包括沿PCB传送方向设置的至少一盏汞灯和至少一盏UV‑LED灯，使得所述PCB先经过所述汞灯的照射固化表层油墨，然后再经过所述UV‑LED灯的照射固化深层油墨；本发明可以直接在传统的PCB油墨固化机上使用UV‑LED灯替换部分汞灯实现对油墨固化设备的升级改造，实现了汞灯与UV‑LED灯混合使用的优势互补，既提高了固化速度，又保证了表面光洁度的要求，同时还节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)油墨固化领域，尤其涉及一种用于PCB油墨固化的方法以及固化机。
背景技术
PCB制造中，需要利用固化机等对PCB表面进行固化。例如，作为绝缘层的有色油墨的PCB表面，需要对其进行固化以使油墨干燥固化。
以往，主要在固化机上安装高压汞灯(参照图1)，高压汞灯发出紫外光以对PCB表面进行固化。然而，高压汞灯的发热量大，而过高的温度会对PCB造成不良影响，高压汞灯在耗电量大的同时对PCB油墨的固化效率较低，对PCB的深层油墨固化效果很差。现有技术为解决PCB的深层油墨固化的问题一般采用多盏汞灯排列布设，PCB通过传送带依次通过多次照射来解决。多盏汞灯重复照射的方案对深层油墨固化的效率并不理想，同时由于汞灯的长时间照射导致产线上的PCB的温度极高，并且紫外线的长时间照射对PCB的生产不利。此外，高压汞灯还具有光谱宽、高污染、寿命短等缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种混合采用汞灯和UV-LED灯作为固化光源的PCB油墨固化方法及固化机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种PCB油墨固化方法，至少包括以下步骤：
步骤一：通过传送设备将PCB送入预设的PCB油墨固化工位；
步骤二：PCB以预设的速度从PCB油墨固化工位的固化光源下方经过，完成PCB油墨固化；
其中，所述固化光源包括沿PCB传送方向设置的至少一盏汞灯和至少一盏UV-LED灯，并且所述汞灯设置在所述UV-LED灯的前方，使得所述PCB先经过所述汞灯的照射固化表层油墨，然后再经过所述UV-LED灯的照射固化深层油墨。
在本发明中，所述UV-LED灯包括至少一组LED芯片组、用于安装所述LED芯片组的基板以及用于给所述LED芯片组散热的水冷散热装置。
在本发明中，所述水冷散热装置包括底座以及设置在所述底座内的至少一条散热水道，所述基板贴装在所述底座的表面，所述散热水道包括设置在所述底座一侧的进水口、设置在所述底座的另一侧的出水口以及设置在所述底座内部且连接在所述进水口和出水口之间的过水道。
在本发明中，所述过水道的外形为U型结构或者蛇形结构。
一种PCB油墨固化机，包括机壳、设置在机壳内的固化腔以及设置在固化腔内的固化光源，PCB通过传送带穿过所述固化腔并接受所述固化光源的照射实现油墨固化；所述固化光源包括沿PCB传送方向布设的至少一盏汞灯以及至少一盏UV-LED灯，并且所述汞灯布置在所述UV-LED灯的前方，使得所述PCB先经过所述汞灯的照射固化表层油墨，然后再经过所述UV-LED灯的照射固化深层油墨，完成PCB油墨固化。
在本发明中，所述UV-LED灯包括至少一组LED芯片组、用于安装所述LED芯片组的基板以及用于给所述LED芯片组散热的水冷散热装置。
在本发明中，所述水冷散热装置包括底座以及设置在所述底座内的至少一条散热水道，所述基板贴装在所述底座的表面，所述散热水道包括设置在所述底座一侧的进水口、设置在所述底座的另一侧的出水口以及设置在所述底座内部且连接在所述进水口和出水口之间的过水道。
在本发明中，所述过水管的外形为U型结构或者蛇形结构。
在本发明中，所述PCB油墨固化机包括风冷装置，所述风冷装置包括从所述机壳内延伸到外界的风冷管道和设在所述机壳内并与所述风冷管道连接的风机，所述风机通过风冷管道向外界排风。
在本发明中，所述固化光源包括一盏汞灯和一盏UV-LED灯。
本发明通过采用汞灯和UV-LED灯混用的光源配置方法，先通过汞灯固化PCB的表层油墨，然后通过UV-LED灯固化PCB的深层油墨，极大地缩短了PCB接受紫外线照射的时间，节约了能源，提高了PCB的产品质量；并且可以直接通过采用UV-LED灯部分替换旧产线上的多余汞灯的方式实现旧产线的改造升级，施工时间短，改造成本极低，对现有PCB油墨固化产线的升级换代和节能改造都具有现实意义。
附图说明
图1为传统结构的油墨固化方法的示意图；
图2为本发明一实施例中的油墨固化方法的结构示意图；
图3为本发明一实施例中的油墨固化机的结构示意图；
图4为本发明一实施例中的水冷散热装置的结构示意图；
图5为本发明一实施例中的UV-LED灯的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。
参照图1至图5，一种PCB油墨固化方法，至少包括以下步骤：
步骤一：通过传送设备3将PCB1送入预设的PCB油墨固化工位；
步骤二：PCB1以预设的速度从PCB油墨固化工位的固化光源下方经过，完成PCB油墨固化；
其中，固化光源包括沿PCB1传送方向设置的至少一盏汞灯2和至少一盏UV-LED灯4，并且汞灯2设置在UV-LED灯4的前方，使得PCB1先经过汞灯2的照射固化表层油墨，然后再经过UV-LED灯4的照射固化深层油墨。
具体的，上述PCB油墨固化方法应用在PCB1生产中的油墨固化工序，通过改变固化光源的组成来实现PCB1油墨的快速固化。在生产实际中我们发现，传统的采用多汞灯2连续照射固化的方法能耗极大，同时由于汞灯2的使用寿命短，需要经常更换，使用成本很高。经过研究发现，汞灯2可以快速固化表面油墨，并且表面光洁度高，而UV-LED灯4可以快速完成深层油墨的固化，同时具有能耗低的优点。另外，由于传统油墨的成分匹配汞灯2固化方法，若取消汞灯2全部采用UV-LED灯4进行固化作业，则固化效果反而不如传统汞灯2的固化效果好，特别是表面光洁度。因此，发明人在不断的实验过程中发现，保留部分汞灯2采用与UV-LED混用的方法，在提高固化速度的同时还可以保证表面光洁度，而且能耗也大幅度降低，节能环保。
在一具体实施例中，UV-LED灯4包括至少一组LED芯片组13、用于安装LED芯片组13的基板12以及用于给LED芯片组13散热的水冷散热装置。水冷散热装置包括底座8以及设置在底座8内的至少一条散热水道，基板12贴装在底座8的表面，散热水道包括设置在底座8一侧的进水口9、设置在底座8的另一侧的出水口10以及设置在底座8内部且连接在进水口9和出水口10之间的过水道11。LED芯片组13工作产生的热量通过基板12传递到底座8内，然后再通过由进水口9进入过水道11的水将传递到底座8内的热量由出水口10带走，保证UV-LED灯4的工作温度保持在设定的范围内。优选的，为提高散热效率，过水道11的外形为U型结构或者蛇形结构，尽可能的扩大与水的接触面积，提高导热速率。
本实施例还提供一种PCB油墨固化机，包括机壳5、设置在机壳5内的固化腔以及设置在固化腔内的固化光源，PCB1通过传送带穿过固化腔并接受固化光源的照射实现油墨固化；固化光源包括沿PCB1传送方向布设的至少一盏汞灯2以及至少一盏UV-LED灯4，并且汞灯2布置在UV-LED灯4的前方，使得PCB1先经过汞灯2的照射固化表层油墨，然后再经过UV-LED灯4的照射固化深层油墨，完成PCB油墨固化。
在一具体实施例中，UV-LED灯4包括至少一组LED芯片组13、用于安装LED芯片组13的基板12以及用于给LED芯片组13散热的水冷散热装置。水冷散热装置包括底座8以及设置在底座8内的至少一条散热水道，基板12贴装在底座8的表面，散热水道包括设置在底座8一侧的进水口9、设置在底座8的另一侧的出水口10以及设置在底座8内部且连接在进水口9和出水口10之间的过水道11。LED芯片组13工作产生的热量通过基板12传递到底座8内，然后再通过由进水口9进入过水道11的水将传递到底座8内的热量由出水口10带走，保证UV-LED灯4的工作温度保持在设定的范围内。优选的，为提高散热效率，过水道11的外形为U型结构或者蛇形结构，尽可能的扩大与水的接触面积，提高导热速率。当然，水冷散热装置内使用也可以是散热效率更高的冷却液，以提供更好的散热效果。
与目前市面出现的采用LED灯珠进行油墨固化的固化机相比，由于LED灯珠的透镜结构导致了LED灯珠的出光功率的衰减，而且由于LED灯珠结构无法紧密排列布设，为提供高的功率密度，就必须大面积布设LED灯珠，导致整个机构的结构庞大，制造及其运营成本极高，能耗也极大，而且固化效果不理想，相比传统汞灯毫无优势可言，始终无法推广应用。而本发明采用多个紧密排布的LED芯片构成LED芯片组13，通过LED芯片组13在足够小的面积上提供足够高光功率密度，实现油墨的深层固化。本发明的制造及其运营成本低，相比之下，结构简单，具有极高的商业应用价值。
在一具体实施例中，PCB油墨固化机包括风冷装置，风冷装置包括从机壳5内延伸到外界的风冷管道7和设在机壳5内并与风冷管道7连接的风机6，风机6通过风冷管道7向外界排风。通过风机6将PCB油墨固化机内的热空气抽出使得冷空气进入从而实现给汞灯2散热，保证汞灯2的正常工作环境温度。
在一具体实施例中，我们经过大量研究实验发现，一盏UV-LED灯4的固化效率大致与三盏的汞灯2的固化效率相当，在进行旧产线改造过程中，按照一比三的比例进行汞灯2与UV-LED灯4的替换的改造方案可以达到改造成本和固化效果的最优效果。汞灯2一般情况下只需要保留一盏，如有特殊工况，也可以保留更多盏。优选的，固化光源包括一盏汞灯2和一盏UV-LED灯4或者两盏UV-LED灯4，也可以更多。
本发明可以直接在传统的PCB油墨固化机上使用UV-LED灯替换部分汞灯实现对油墨固化设备的升级改造，是一种低投入、高效节能的升级改造方法，同时保留必需的与传统油墨匹配的尽可能少的汞灯，实现了汞灯与UV-LED灯混合使用的优势互补，既提高了固化速度，又保证了表面光洁度的要求，同时还节能环保。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种PCB油墨固化方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤一：通过传送设备将PCB送入预设的PCB油墨固化工位；
步骤二：PCB以预设的速度从PCB油墨固化工位的固化光源下方经过，完成PCB油墨固化；
其中，所述固化光源包括沿PCB传送方向设置的至少一盏汞灯和至少一盏UV-LED灯，并且所述汞灯设置在所述UV-LED灯的前方，使得所述PCB先经过所述汞灯的照射固化表层油墨，然后再经过所述UV-LED灯的照射固化深层油墨。
2.如权利要求1所述的PCB油墨固化方法，其特征在于，所述UV-LED灯包括至少一组LED芯片组、用于安装所述LED芯片组的基板以及用于给所述LED芯片组散热的水冷散热装置。
3.如权利要求2所述的PCB油墨固化方法，其特征在于，所述水冷散热装置包括底座以及设置在所述底座内的至少一条散热水道，所述基板贴装在所述底座的表面，所述散热水道包括设置在所述底座一侧的进水口、设置在所述底座的另一侧的出水口以及设置在所述底座内部且连接在所述进水口和出水口之间的过水道。
4.一种PCB油墨固化机，包括机壳、设置在机壳内的固化腔以及设置在固化腔内的固化光源，PCB通过传送带穿过所述固化腔并接受所述固化光源的照射实现油墨固化；其特征在于，所述固化光源包括沿PCB传送方向布设的至少一盏汞灯以及至少一盏UV-LED灯，并且所述汞灯布置在所述UV-LED灯的前方，使得所述PCB先经过所述汞灯的照射固化表层油墨，然后再经过所述UV-LED灯的照射固化深层油墨，完成PCB油墨固化。
5.如权利要求4所述的PCB油墨固化机，其特征在于，所述UV-LED灯包括至少一组LED芯片组、用于安装所述LED芯片组的基板以及用于给所述LED芯片组散热的水冷散热装置。
6.如权利要求5所述的PCB油墨固化机，其特征在于，所述水冷散热装置包括底座以及设置在所述底座内的至少一条散热水道，所述基板贴装在所述底座的表面，所述散热水道包括设置在所述底座一侧的进水口、设置在所述底座的另一侧的出水口以及设置在所述底座内部且连接在所述进水口和出水口之间的过水道。
7.如权利要求4所述的PCB油墨固化机，其特征在于，所述PCB油墨固化机包括风冷装置，所述风冷装置包括从所述机壳内延伸到外界的风冷管道和设在所述机壳内并与所述风冷管道连接的风机，所述风机通过风冷管道向外界排风。
8.如权利要求4所述的PCB油墨固化机，其特征在于，所述固化光源包括一盏汞灯和一盏UV-LED灯。
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