CN109379850B - 印制线路板阻焊图形加工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印制线路板阻焊图形加工装置。包括底座；用于放置线路板的工作平台；喷墨系统，包括沿第一水平方向运动的支撑杆、设于所述支撑杆且沿第二水平方向延伸的喷墨打印机；人机界面，用于从存储单元中调取生产所需的阻焊Gerber文件；控制装置，用于控制所述喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使所述喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印。本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置，通过UV理光打印技术在半成品线路板上打印组焊层，替代丝网印刷，去除传统技术中的曝光、预烤、显影等传统阻焊流程，且能解决丝印技术因丝网涨缩造成阻焊图形变形的问题。本发明还提供一种印制线路板阻焊图形加工方法。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板制作技术领域，特别涉及一种印制线路板阻焊图形加工装置及方法。
背景技术
传统印制线路板外观的阻焊层是在线路铜面印刷一层感光油墨，经初步固化(预烤)后，通过绘制有阻焊开窗图形的底片来曝光，再将曝光后的半成品显影后形成所需的阻焊层，完成整个影像转移的工作流，此种方式生产流程环节多，环境污染较大，并且需要大量的人员，整体成本高。
近年来针对阻焊开窗≥0.1毫米以上的线路板，出现一种直接丝印技术，此方法是通过光绘阻焊图形的底片，再利用底片，将阻焊图型制作在丝网上，通过直接丝印的方式制作阻焊层。此技术的优点是降低成本，提高了生产效率，节约人员。但缺点是流程优化有限，环境污染与传统方式没有太大变化。并且丝印的网版涨缩随着使用次数变化而变化，涨缩系数难以控制。
鉴于此，有必要提供一种新的工艺解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种印制线路板阻焊图形加工装置，通过UV理光打印技术在半成品线路板上打印组焊层，替代丝网印刷，去除传统技术中的曝光、预烤、显影等传统阻焊流程，且能解决丝印技术因丝网涨缩造成阻焊图形变形的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种印制线路板阻焊图形加工装置，包括：
底座，所述底座上设有沿第一水平方向延伸的第一滑轨；
用于放置线路板的工作平台，所述工作平台安装于所述底座；
喷墨系统，所述喷墨系统包括与所述第一滑轨配合连接的支撑杆、设于所述支撑杆且沿第二水平方向延伸的第二滑轨、与所述第二滑轨配合连接的喷墨打印机，且所述第一水平方向与所述第二水平方向垂直；
人机界面，所述人机界面包括用于存储阻焊Gerber文件的存储单元及用于从存储单元中调取生产所需的阻焊Gerber文件的数据调取单元；
控制装置，所述控制装置根据调取的阻焊Gerber文件，控制所述喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使所述喷墨打印机按照阻焊Gerber 文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形。
进一步地，所述线路板通过负压吸附的方式固定于所述工作平台。
进一步地，所述工作平台上设有若干个吸附孔，所述印制线路板阻焊图形加工装置还包括与所述吸附孔连通的负压提供装置及用于检测线路板吸附力的压力检测装置，所述压力检测装置与所述负压提供装置电连接。
进一步地，所述喷墨打印机为UV理光打印机。
进一步地，所述喷墨打印机包括墨粉仓、与所述墨粉仓连接的自动供墨装置、设于墨粉仓出口端的多组理光喷头、设于所述墨粉仓外侧的紫外光固化装置、设于所述墨粉仓外侧的冷却装置。
进一步地，所述理光喷头与所述线路板的间距可调，且两者间距根据所述阻焊Gerber文件中阻焊层厚度自动调整。
进一步地，所述紫外光固化装置与所述冷却装置分布于所述墨粉仓的相对两侧。
进一步地，所述喷墨打印机还包括与所述墨粉仓连接的废墨回收装置。
基于所述印制线路板阻焊图形加工装置，本发明还提供一种印制线路板阻焊图形加工方法。
一种印制线路板阻焊图形加工方法，包括如下步骤：
步骤S1：提供上述的印制线路板阻焊图形加工装置，并将线路板固定于所述工作平台；
步骤S2：调取生产所需的阻焊Gerber文件；
步骤S3：根据调取的阻焊Gerber文件，所述控制装置控制所述喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使所述喷墨打印机按照阻焊Gerber 文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形。
相较于现有技术，本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置及方法，有益效果在于：
本发明的印制线路板阻焊图形加工装置与方法，通过调取生产所需的阻焊Gerber文件，控制装置控制喷墨打印机前、后、左、右运动，使喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形。本发明的印制线路板阻焊图形加工方法，通过喷墨打印技术在半成品线路板上打印组焊层，替代丝网印刷，去除传统技术中的曝光、预烤、显影等传统阻焊流程，且能解决丝印技术因丝网涨缩造成阻焊图形变形的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明 实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置的结构示意图；
图2为图1所示印制线路板阻焊图形加工装置中工作平台的结构示意图；
图3为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置中线路板固定装置的结构示意图；
图4为图1所示印制线路板阻焊图形加工装置中喷墨打印机的结构示意图；
图5为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置中控制部分的结构框图；
图6为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1，为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置的结构示意图。本实施例的印制线路板阻焊图形加工装置100包括底座11、固定于底座11的工作平台12、线路板固定装置13(参见图3)、支撑于底座的喷墨系统14、人机界面15、控制装置16(参见图5)，其中通过控制喷墨系统14中的喷墨打印机前、后、左、右运动，实现控制喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形。
底座11两侧分别设有沿第一水平方向延伸的第一滑轨111，为了安装工作平台12，底座11的对应位置呈开口设置，使工作平台12嵌设于对应的开口位置。
线路板固定在工作平台12上，在工作过程中，保持线路板固定不晃动。其固定方式可以通过定位孔、螺栓配合固定，也可以采用粘结方式固定。本实施例中，线路板通过负压吸附的方式固定于工作平台上。
请结合参阅图2和图3，其中图2为图1所示印制线路板阻焊图形加工装置中工作平台的结构示意图；图3为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置中线路板固定装置的结构示意图。工作平台12设有若干个吸附孔121，线路板固定装置13包括与吸附孔121连通的负压提供装置131、用于检测线路板吸附力的压力检测装置132，压力检测装置132与负压提供装置131电连接。负压提供装置131为真空提供装置，在真空管路的端部设有真空吸盘133，用于吸附线路板。压力检测装置132实时检测线路板的吸附压力，并将检测结果发送至负压提供装置131，实现实时调整负压提供装置131的负压，保证线路板固定的稳定性。
喷墨系统14包括与第一滑轨111配合连接的支撑杆141、设于支撑杆141 且沿第二水平方向延伸的第二滑轨142、与第二滑轨142配合连接的喷墨打印机 143，其中，第一水平方向与第二水平方向垂直，从而使喷墨打印机143可分别沿第一方向和第二方向水平运动，即实现前、后、左、右移动。
需要说明的是，本发明中的“前、后、左、右”等方位名词仅表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置也可能相应地改变。
本实施例中，喷墨打印机143为UV理光打印机。请结合参阅图4，为图1 所示印制线路板阻焊图形加工装置中喷墨打印机的结构示意图。喷墨打印机143 包括墨粉仓1431、与墨粉仓连接的自动供墨装置1432、设于墨粉仓1431出口端的多组理光喷头1433、设于墨粉仓1431外侧的紫外光固化装置1434、设于墨粉仓1431外侧的冷却装置1435。
根据检测墨粉仓内墨粉的余量，当墨粉量达到设定下限值时，自动供墨装置1432实现将墨粉从墨粉提供区1436输送至墨粉仓1431内，当墨粉量达到设定上限，停止输送，完成墨粉的自动输送。墨粉仓1431内的墨粉需要清理时，通过墨粉回收装置将其回收至墨粉回收区1437。
本实施例中，理光喷头1433采用G5喷头。且本实施例中，理光喷头1433 的数量为四组，通过设置多组喷头，可提高打印速度，实现高速作业。
优选的，理光喷头1433与线路板的间距可调，具体的，两者间距根据阻焊 Gerber文件中阻焊层厚度自动调整。如当阻焊层厚度增大时，可缩小喷头与线路板的间距，此时，单位时间内的喷墨量大，可快速完成喷墨。
本实施例中，紫外光固化装置1434和冷却装置1435分布于墨粉仓1431的相对两侧，冷却装置1435用于对紫外光固化后的阻焊图形进行冷却处理。优选的，采用冷却装置1435采用冷却风机。
请结合参阅图5，为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工装置中控制部分的结构框图。
人机界面15包括用于存储阻焊Gerber文件的存储单元151及用于从存储单元151中调取生产所需的阻焊Gerber文件的数据调取单元152。
需要说明的是，Gerber文件是一款计算机软件，是线路板行业软件描述线路板(线路层、阻焊层、字符层等)图像及钻、铣数据的文档格式集合，是线路板行业图像转换的标准格式。
数据调取单元152与控制装置16电连接，控制装置16根据调取的阻焊 Gerber文件，控制喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使所述喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形。
基于上述印制线路板阻焊图形加工装置，本发明还提供一种印制线路板阻焊图形加工方法。
请结合图6，为本发明提供的印制线路板阻焊图形加工方法的流程示意图。一种印制线路板阻焊图形加工方法，包括如下步骤：
步骤S1：提供上述印制线路板阻焊图形加工装置，并将线路板固定于工作平台；
具体的，将线路板放置于工作平台12上，启动负压提供装置131，真空吸盘133位于工作平台12的与线路板相对的一侧，并与工作平台的另一侧面接触，通过吸附孔121提供负压，使线路板吸附固定于工作平台12上；
步骤S2：调取生产所需的阻焊Gerber文件；
具体的，通过存储单元151存储不同批次的阻焊Gerber文件，以满足生产需求；其中，阻焊Gerber文件包含阻焊层图像及钻、铣等数据；数据调取单元 152调取存储单元151中与生产批次对应的阻焊Gerber文件，并将调取的信息发送至控制装置16；
步骤S3：根据调取的阻焊Gerber文件，控制装置控制喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形；
具体的，根据阻焊Gerber文件中的图形信息，控制装置16控制支撑杆141 沿第一滑轨111在第一水平方向上滑动，并控制喷墨打印机143沿第二滑轨142 在第二水平方向上滑动，从而使喷墨打印机143运动至需要喷墨的位置正上方；
此时，控制装置16发送启动信息至喷墨打印机143，开始按照阻焊Gerber 文件的图形信息对线路板进行喷墨打印。
在喷墨打印的过程中，理光喷头1433根据阻焊图形的厚度，自动调整与线路板的间距，如当阻焊图形厚度增加，控制理光喷头1433下降，缩小两者的间距，增加喷墨速度。
通过在墨粉仓1431中设置料位计，用于检测墨粉仓1431中的墨粉料位。当检测到墨粉料位到达设定下限值时，启动自动供墨装置，对墨粉仓1431进行自动补充墨粉；当墨粉料位达到设定上限值时，停止输送墨粉。
在喷墨打印机143打印过程中，同时进行紫外光固化和冷却工艺，紫外光固化装置1434用于对喷墨图形进行紫外光固化，冷却装置1435用于对固化后的图形进行冷却处理，缩短线路板的产出时间。
本发明的印制线路板阻焊图形加工装置与方法，通过调取生产所需的阻焊Gerber文件，控制装置控制喷墨打印机前、后、左、右运动，使喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形。本发明的印制线路板阻焊图形加工方法，通过喷墨打印技术在半成品线路板上打印组焊层，替代丝网印刷，去除传统技术中的曝光、预烤、显影等传统阻焊流程，且能解决丝印技术因丝网涨缩造成阻焊图形变形的问题。
以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，包括：
底座，所述底座上设有沿第一水平方向延伸的第一滑轨；
用于放置线路板的工作平台，所述工作平台安装于所述底座；
喷墨系统，所述喷墨系统包括与所述第一滑轨配合连接的支撑杆、设于所述支撑杆且沿第二水平方向延伸的第二滑轨、与所述第二滑轨配合连接的喷墨打印机，且所述第一水平方向与所述第二水平方向垂直；
人机界面，所述人机界面包括用于存储阻焊Gerber文件的存储单元及用于从存储单元中调取生产所需的阻焊Gerber文件的数据调取单元；
控制装置，所述控制装置根据调取的阻焊Gerber文件，控制所述喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使所述喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形；
所述喷墨打印机的喷头与所述线路板的间距可调，且两者间距根据所述阻焊Gerber文件中阻焊层厚度自动调整；当阻焊层厚度增大时，缩小喷头与线路板的间距。
2.根据权利要求1所述的印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，所述线路板通过负压吸附的方式固定于所述工作平台。
3.根据权利要求2所述的印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，所述工作平台上设有若干个吸附孔，所述印制线路板阻焊图形加工装置还包括与所述吸附孔连通的负压提供装置及用于检测线路板吸附力的压力检测装置，所述压力检测装置与所述负压提供装置电连接。
4.根据权利要求1所述的印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，所述喷墨打印机为UV理光打印机。
5.根据权利要求4所述的印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，所述喷墨打印机包括墨粉仓、与所述墨粉仓连接的自动供墨装置、设于墨粉仓出口端的多组理光喷头、设于所述墨粉仓外侧的紫外光固化装置、设于所述墨粉仓外侧的冷却装置。
6.根据权利要求5所述的印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，所述紫外光固化装置与所述冷却装置分布于所述墨粉仓的相对两侧。
7.根据权利要求5所述的印制线路板阻焊图形加工装置，其特征在于，所述喷墨打印机还包括与所述墨粉仓连接的废墨回收装置。
8.一种印制线路板阻焊图形加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：提供如权利要求1-7中任一项所述的印制线路板阻焊图形加工装置，并将线路板固定于所述工作平台；
步骤S2：调取生产所需的阻焊Gerber文件；
步骤S3：根据调取的阻焊Gerber文件，所述控制装置控制所述喷墨打印机沿第一水平方向或/和第二水平方向移动，使所述喷墨打印机按照阻焊Gerber文件的图形信息对线路板进行喷墨打印，形成阻焊图形；
所述喷墨打印机的喷头与所述线路板的间距可调，且两者间距根据所述阻焊Gerber文件中阻焊层厚度自动调整；当阻焊层厚度增大时，缩小喷头与线路板的间距。
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Denomination of invention: Device and method for processing solder resist pattern of printed circuit board Effective date of registration: 20220629 Granted publication date: 20200710 Pledgee: China Construction Bank Corporation Jishui sub branch Pledgor: JIANGXI XUSHENG ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2022980009346 |
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Date of cancellation: 20230718 Granted publication date: 20200710 Pledgee: China Construction Bank Corporation Jishui sub branch Pledgor: JIANGXI XUSHENG ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2022980009346 |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 331601 Jishui Industrial Park, Jishui County, Ji'an City, Jiangxi Province, on the east side of Jingong Avenue and the south side of Jingong Avenue, Chengxi Industrial Park Patentee after: Jiangxi Xusheng Electronics Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 331600 Jishui Industrial Park, Jishui County, Ji'an City, Jiangxi Province Patentee before: JIANGXI XUSHENG ELECTRONICS Co.,Ltd. Country or region before: China |