CN108235581B - 一种树脂塞孔及研磨方法及系统 - Google Patents

一种树脂塞孔及研磨方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种树脂塞孔及研磨方法及系统，所述系统包括依次并排设置的树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机；所述树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机通过传输导轨相连接，待树脂塞孔的PCB依次通过树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机，以实现自动树脂塞孔及研磨。本发明减少PCB树脂塞孔过程中的人员手工操作，减少多次取放板件操作和搬运过程中导致的板面擦花问题。同时，实现树脂塞孔前准备、树脂塞孔、树脂固化、树脂研磨连线作业方式，提高生产效率。

Description

一种树脂塞孔及研磨方法及系统
技术领域
本发明涉及PCB领域，尤其涉及一种树脂塞孔及研磨方法及系统。
背景技术
随着电子产品设计的复杂化，为了节省PCB表面空间、提高PCB焊接的可靠性，越来越多的PCB产品采用过孔表面制作铜PAD的设计方法。对于这类设计的PCB产品，需要使用树脂塞孔方式，将需要在过孔表面制作铜PAD的过孔用树脂塞满、塞平。PCB树脂塞孔的常规制程主要包括钻孔、电镀、塞孔、固化、研磨，钻孔后将孔镀通，接着再进行塞孔树脂固化，最后就是研磨将之磨平。若树脂塞孔没有塞好，孔内有气泡时，因为气泡容易吸湿，PCB再过锡炉时就会出现分层、爆板等可靠性失效问题。
传统树脂塞孔工艺是先对PCB塞孔前处理，然后对PCB孔内进行树脂塞孔，接着使用烤炉进行树脂固化，最后通过研磨机去除孔边溢出的多余树脂，使孔口树脂与基板表面相平，使板面平整、洁净、无残胶。也就是说，传统树脂塞孔工艺为六个独立的生产流程（步骤），分别为：第一步：搬运板件和入料，第二步：塞孔前处理，第三步：树脂塞孔，第四步：树脂固化，第五步：树脂研磨，第六步：收板。在六个独立工艺步骤中需要多次人工操作、搬运、转运等流程环节，直接导致人工成本高、生产效率低，同时也容易造成生产过程中板面擦花问题等。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种树脂塞孔及研磨方法及系统，旨在解决现有树脂塞孔及研磨方法存在的人力成本高并且容易造成板面擦花的问题。
本发明的技术方案如下：
一种PCB自动树脂塞孔及研磨系统，其包括：依次并排设置的树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机；所述树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机通过传输导轨相连接，待树脂塞孔的PCB依次通过树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机，以实现自动树脂塞孔及研磨。
所述自动树脂塞孔及研磨系统，其还包括暂存架，所述暂存架与树脂塞孔机并排设置，并且位于树脂塞孔机远离固化炉的一侧，所述暂存架与树脂塞孔机之间设置有机械手，通过所述机械手将暂存架上的待树脂塞孔的PCB板抓取至树脂塞孔机。
所述自动树脂塞孔及研磨系统，其中，所述树脂塞孔机至少包括一CCD镜头，通过所述CCD镜头识别待树脂塞孔PCB板的对位标识点，以校正树脂塞孔机的塞孔位置。
所述自动树脂塞孔及研磨系统，其中，所述固化炉为吊爪烤炉。
一种自动树脂塞孔及研磨方法，其包括：
将待树脂塞孔的PCB放置于树脂塞孔机上，通过树脂塞孔机对待树脂塞孔的PCB板进行树脂塞孔；
将树脂塞孔后的PCB板传输至固化炉进行树脂固化，树脂固化后的PCB板传输至研磨机；
通过研磨机进行树脂研磨并通过水平水洗线水洗后传输至自动收板机，自动收板以实现自动树脂塞孔及研磨。
所述自动树脂塞孔及研磨方法，其中，所述将待树脂塞孔的PCB放置于树脂塞孔机上，通过树脂塞孔机对待树脂塞孔的PCB板进行树脂塞孔之前包括：
将树脂塞孔用的树脂解冻预设时间后搅拌15-25分钟，并将搅拌后的树脂静置1-1.2小时。
所述自动树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，所述树脂塞孔机配置的塞孔参数为：印刷压力为6-9kg/cm2，下压速度小于10mm/s，接触角度为8-10°。
所述自动树脂塞孔及研磨方法，其中，所述将树脂塞孔后的PCB板传输至固化炉进行树脂固化，树脂固化后的PCB板传输至研磨机具体包括：
通过传输轨道将树脂塞孔后的PCB板运往固化炉；
通过固化炉前设置的第一机械手抓取树脂塞孔后的PCB板，并将抓取的PCB板沿第一方向翻转90°后挂置于固化炉内进行树脂固化；
树脂固化后的PCB板通过设置于固化卢后的第二机械手抓取，并将抓取的PCB板沿第二方向翻转90°后放置与传输轨道到，以传输至研磨机。
所述树脂塞孔及研磨方法，其中，所述第一方向与第二方向相反，以通过两次翻转后PCB的翻转角度为0。
所述树脂塞孔及研磨方法，其中，所述树脂固化的固化参数为75℃×（30-45min）+140℃×（20-30min）。
有益效果：本发明提供了一种树脂塞孔及研磨方法及系统，所述系统包括依次并排设置的树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机；所述树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机通过传输导轨相连接，待树脂塞孔的PCB依次通过树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机，以实现自动树脂塞孔及研磨。本发明减少PCB树脂塞孔过程中的人员手工操作，减少多次取放板件操作和搬运过程中导致的板面擦花问题。同时，实现树脂塞孔前准备、树脂塞孔、树脂固化、树脂研磨连线作业方式，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明提供的树脂塞孔及研磨系统的结构示意图。
图2为本发明提供的树脂塞孔及研磨系统中机械手的主视图。
图3为本发明提供的机械手中第一夹爪的俯视图。
图4为本发明提供的机械手中第一夹爪的主视图。
图5为图4中A处的局部放大图。
图6为本发明提供的树脂塞孔及研磨方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种树脂塞孔及研磨方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明提供的树脂塞孔及研磨系统的结构示意图。所述系统包括依次并排设置的树脂塞孔机10、固化炉20、研磨机30、水平水洗线40以及自动收板机60；所述树脂塞孔机10、固化炉20、研磨机30、水平水洗线40以及自动收板机60通过传输导轨相连接，待树脂塞孔的PCB依次通过树脂塞孔机10、固化炉20、研磨机30、水平水洗线40以及自动收板机60，以实现自动树脂塞孔及研磨。本发明通过上述系统可以将PCB树脂塞孔及研磨过程简化为树脂塞孔→板件吊爪入烤炉→树脂固化→机械手抓取板件→树脂研磨及清洗→自动收板，并且各工艺步骤自动连续进行，无需人工操作，从而减少PCB树脂塞孔过程中的人员手工操作，减少多次取放板件操作和搬运过程中导致的板面擦花问题。
如图1所示，所述还包括暂存架50，所述暂存架50与树脂塞孔机10并排设置，并且位于树脂塞孔机10远离固化炉20的一侧，所述暂存架50与树脂塞孔机10之间设置有机械手70，通过所述机械手70将暂存架上的待树脂塞孔的PCB板抓取至树脂塞孔机10。在本实施例中，如图2所示，所述机械手包括第一底座41、与第一底座41转动连接的第一摆臂42以及设置于所述第一摆臂42的端部的第一夹爪43。所述第一底座上设置有驱动组件，以驱动所述第一摆臂42相对于所述第一底座41旋转、平移或者转动，驱动所述第一夹爪43相对于所述第一摆臂42旋转、平移或者转动。同时所述第一夹爪43在驱动组件的驱动下张开/闭合夹头，从而实现对于PCB板的松开/抓取。
如图3-5所示，所述第一夹爪43为当面夹爪，其包括横梁431以及垂直设置于横梁431上的夹持件432。所述横梁431与第一摆臂42转动连接。所述夹持件432用于夹持PCB板，且所述夹持件432与所述横梁431滑动连接，这样可以调节所述夹持件432相对于横梁431的位置，从而调节夹持件432的夹持宽度，以使用不同宽度的PCB板。进一步，所述夹持件432包括相互平行的第一滑杆4321和第二滑杆（图中未标出），所述第一滑杆4321上设有若干第一卡爪4323，所述第二滑杆上设有若干与所述第一卡爪4323相对应的第二卡爪4322，即所述第一卡爪4323与其对应的第二卡爪4322以横梁431的中线为中心镜像设置。也就是说，由所述第一卡爪4323和第二卡爪4322分别抓取PCB板的一端，以平稳夹持PCB板。所述第一滑杆4321和第二滑杆与所述横梁431滑动连接，并与横梁431垂直，通过调节所述第一滑杆4321和第二滑杆之间的距离以调节第一夹爪43的夹持宽度。所述第一滑杆4321与所述第二滑杆可以位于所述横梁431的任意位置，优选地，在本实施例中，所述两个滑杆分别以横梁431的中线为中心对称设置。这样可以保证横梁431两端受力相等，有利于保持横梁431在移动过程中保持平衡，从而实现平稳移动PCB板。
进一步，所述第一卡爪4323包括固定部4324、设置于固定部4324上的第一驱动气缸4325和卡合部4327，以及与所述卡合部4327相卡合的J型卡钩4326。所述固定部4324与所述第一滑杆4321固定连接，以将第一卡爪4323固定于第一滑杆4321。所述J型卡钩4326为一体结构，其包括直杆部和弯杆部，所述直杆部远离弯杆部的一端与所述第一驱动气缸4325的活塞杆转动连接，所述直杆部与弯杆部的相接处与所述卡合部4327转动连接，当第一驱动气缸4325的活塞杆向远离滑杆的方向运动时，带动所述弯杆部与所述卡合部4327卡合，以夹持PCB板；当第一驱动气缸4325的活塞向靠近滑杆的方向运动时，带动所述弯杆部与上述卡合部4327分离，以松开PCB板。此外，所述卡合部4327设有与所述弯杆部相接触的凸起，所述凸起的表面设有锯齿，所述弯杆部与所述凸起相接触的表面设有锯齿。这样，当弯杆部与凸起部相卡合所述PCB板时，可以增大与PCB板之间的摩擦力，从而增大夹持力，避免PCB板脱落或者滑出。
进一步，所述树脂塞孔机10为CCD树脂塞孔机，所述CCD树脂塞孔机用于对待塞孔PCB板进行树脂塞孔。即所述树脂塞孔机至少包括一个CCD摄像头11，通过所述CCD摄像头11抓取待塞孔PCB板的对位光标点，以根据所述对位光标点来校正塞孔机的塞孔位置。也就是说，所述树脂塞孔机是通过CCD镜头抓取PCB板面对位光标点，然后根据光标点位置校正机器塞孔位置，再进行树脂塞孔，塞孔对位精度高，塞孔偏位不良率较低。在本实施例中，所述树脂塞孔机的塞孔工艺参数可以为刮胶厚度20mm，刮胶硬度75°，接触角度8-10°，印刷压力6-9kg/cm2，速度小于10mm/s，下压4mm，抬网高度10mm，每树脂塞孔一块板添加一次树脂。
此外，所述树脂塞孔机在进行树脂塞孔之前，需要将树脂塞孔所用的树脂进行预处理，所述预处理过程可以为：塞孔印刷前先将树脂放在印刷房解冻6小时以上，不添加任何辅助剂搅拌20min以上，静置1小时后使用。
同时在本实施例中，所述固化炉20为吊爪烤炉，通过树脂塞孔机进行树脂塞孔的PCB板通过机械手抓取并将其沿第一方向翻转90度后送入吊爪烤炉进行垂直固化，其中，所述固化炉的固化参数优选为75℃×（30-45min）+140℃×（20-30min）。此外，当固化炉固化完成后，通过机械抓取固化后的PCB板并其沿第二方向翻转90度，以使得垂直的PCB板转为水平运输，并水平运输到研磨机进行打磨PCB孔口多余树脂，再将打磨后的PCB板经过水洗后自动收板，实现了PCB自动树脂塞孔及研磨清洗。在本实施例中，所述第一方向和第二方向相反，这样使得树脂塞孔面与打磨面相同，提高PCB孔口多余树脂打磨的精确性。例如，所述第一方向为顺时针方向，所述第二方向为逆时针方向。
基于上述树脂塞孔及研磨系统，本发明还提供了一种树脂塞孔及研磨方法，如图6所示，所述方法包括：
S10、将待树脂塞孔的PCB放置于树脂塞孔机上，通过树脂塞孔机对待树脂塞孔的PCB板进行树脂塞孔；
S20、将树脂塞孔后的PCB板传输至固化炉进行树脂固化，树脂固化后的PCB板传输至研磨机；
S30、通过研磨机进行树脂研磨并通过水平水洗线水洗后传输至自动收板机，自动收板以实现自动树脂塞孔及研磨。
在所述树脂塞孔及研磨方法中，所述将待树脂塞孔的PCB放置于树脂塞孔机上，通过树脂塞孔机对待树脂塞孔的PCB板进行树脂塞孔之前包括：
将树脂塞孔用的树脂解冻预设时间后搅拌15-25分钟，并将搅拌后的树脂静置1-1.2小时。
在所述树脂塞孔及研磨方法中，所述树脂塞孔机配置的塞孔参数为：印刷压力为6-9kg/cm2，下压速度小于10mm/s，接触角度为8-10°。
在所述树脂塞孔及研磨方法中，所述将树脂塞孔后的PCB板传输至固化炉进行树脂固化，树脂固化后的PCB板传输至研磨机具体包括：
通过传输轨道将树脂塞孔后的PCB板运往固化炉；
通过固化炉前设置的第一机械手抓取树脂塞孔后的PCB板，并将抓取的PCB板沿第一方向翻转90°后挂置于固化炉内进行树脂固化；
树脂固化后的PCB板通过设置于固化卢后的第二机械手抓取，并将抓取的PCB板沿第二方向翻转90°后放置与传输轨道到，以传输至研磨机。
在所述树脂塞孔及研磨方法中，所述第一方向与第二方向相反，以通过两次翻转后PCB的翻转角度为0。
在所述树脂塞孔及研磨方法中，所述树脂固化的固化参数为75℃×（30-45min）+140℃×（20-30min）。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种PCB自动树脂塞孔及研磨系统，其特征在于，其包括：依次并排设置的树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机；所述树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机通过传输导轨相连接，待树脂塞孔的PCB依次通过树脂塞孔机、固化炉、研磨机、水平水洗线以及自动收板机，以实现自动树脂塞孔及研磨；所述固化炉前后均设置有机械手，所述机械手包括第一底座、与第一底座转动连接的第一摆臂以及设置于所述第一摆臂的端部的第一夹爪；所述第一夹爪包括横梁以及垂直设置于横梁上的夹持件，所述横梁与第一摆臂转动连接，所述夹持件用于夹持PCB板，且所述夹持件与所述横梁滑动连接；
所述夹持件包括相互平行的第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆上设有若干第一卡爪，所述第二滑杆上设有若干与所述第一卡爪相对应的第二卡爪，所述第一卡爪包括固定部、设置于固定部上的第一驱动气缸和卡合部以及与所述卡合部相卡合的J型卡钩,所述J型卡钩为一体结构，其包括直杆部和弯杆部，所述卡合部设有与所述弯杆部相接触的凸起,所述凸起的表面设有锯齿，所述弯杆部与所述凸起相接触的表面设有锯齿。
2.根据权利要求1所述PCB自动树脂塞孔及研磨系统，其特征在于，其还包括暂存架，所述暂存架与树脂塞孔机并排设置，并且位于树脂塞孔机远离固化炉的一侧，所述暂存架与树脂塞孔机之间设置有机械手，通过所述机械手将暂存架上的待树脂塞孔的PCB板抓取至树脂塞孔机。
3.根据权利要求1所述PCB自动树脂塞孔及研磨系统，其特征在于，所述树脂塞孔机至少包括一CCD镜头，通过所述CCD镜头识别待树脂塞孔PCB板的对位标识点，以校正树脂塞孔机的塞孔位置。
4.根据权利要求1所述PCB自动树脂塞孔及研磨系统，其特征在于，所述固化炉为吊爪烤炉。
5.一种PCB自动树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，其包括：
将待树脂塞孔的PCB放置于树脂塞孔机上，通过树脂塞孔机对待树脂塞孔的PCB板进行树脂塞孔；
将树脂塞孔后的PCB板通过第一机械手传输至固化炉进行树脂固化，树脂固化后的PCB板通过第二机械手传输至研磨机；
通过研磨机进行树脂研磨并通过水平水洗线水洗后传输至自动收板机，自动收板以实现自动树脂塞孔及研磨；
所述机械手包括第一底座、与第一底座转动连接的第一摆臂以及设置于所述第一摆臂的端部的第一夹爪；所述第一夹爪包括横梁以及垂直设置于横梁上的夹持件，所述横梁与第一摆臂转动连接，所述夹持件用于夹持PCB板，且所述夹持件与所述横梁滑动连接；所述夹持件包括相互平行的第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆上设有若干第一卡爪，所述第二滑杆上设有若干与所述第一卡爪相对应的第二卡爪，所述第一卡爪包括固定部、设置于固定部上的第一驱动气缸和卡合部以及与所述卡合部相卡合的J型卡钩，所述J型卡钩为一体结构，其包括直杆部和弯杆部,所述卡合部设有与所述弯杆部相接触的凸起,所述凸起的表面设有锯齿，所述弯杆部与所述凸起相接触的表面设有锯齿。
6.根据权利要求5所述PCB自动树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，所述将待树脂塞孔的PCB放置于树脂塞孔机上，通过树脂塞孔机对待树脂塞孔的PCB板进行树脂塞孔之前包括：
将树脂塞孔用的树脂解冻预设时间后搅拌15-25分钟，并将搅拌后的树脂静置1-1.2小时。
7.根据权利要求5所述PCB自动树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，所述树脂塞孔机配置的塞孔参数为：印刷压力为6-9kg/cm2，下压速度小于10mm/s，接触角度为8-10°。
8.根据权利要求5所述PCB自动树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，所述将树脂塞孔后的PCB板传输至固化炉进行树脂固化，树脂固化后的PCB板传输至研磨机具体包括：
通过传输轨道将树脂塞孔后的PCB板运往固化炉；
通过固化炉前设置的第一机械手抓取树脂塞孔后的PCB板，并将抓取的PCB板沿第一方向翻转90°后挂置于固化炉内进行树脂固化；
树脂固化后的PCB板通过设置于固化卢后的第二机械手抓取，并将抓取的PCB板沿第二方向翻转90°后放置与传输轨道到，以传输至研磨机。
9.根据权利要求8所述PCB自动 树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，所述第一方向与第二方向相反，以通过两次翻转后PCB的翻转角度为0。
10.根据权利要求5所述PCB自动 树脂塞孔及研磨方法，其特征在于，所述树脂固化的固化参数为75℃×(30-45min)+140℃×(20-30min)。
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