CN110976433A - 条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置及其控制方法 - Google Patents

条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置及其控制方法,通过清洗机的上料端感应器感测上料盒中的料片数量信息以输出至清洗机的处理器,使得所述处理器根据所述上料端感应器感测获得的料片数量信息自动调取相应的预设工艺参数,以计算获得相应的等离子清洗能量并自动控制所述装置输送清洗料片。从而实现大大简化程式调用的操作步骤,具有避免作业员错误调用程式的防呆作用,使操作员调用错误程式的机会降为零;同时降低产品质量风险。

Description

条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及等离子清洗机技术领域,具体来说涉及条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置及其控制方法。
背景技术
等离子清洗机(plasma cleaner)是一种通过气体分子的离解以产生能够作用在材料表面的活性成分,借以达到常规清洗方法无法达到清洗效果的设备。该些活性成分是由离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子等组分组成的气体等离子(Plasma)集合体,这些组分处于高能状态,它们具有很强的化学反应性,并且很容易影响到材料表面性质而产生变化,因此,等离子清洁机即通过利用这些活性组分的性质来处理样品表面,从而实现清洁、涂覆等目的。
值得注意的是,现有的等离子清洗机在实际操作时,于操作员将待清洗的材料装入料盒,并将料盒放置于清洗机的上料机构,以完成产品型号产线更换后,需要手动进入机台系统的选择配方页面,选择对应型号产品,再根据置入轨道中的料片数量选择对应工艺参数,接著关闭配方界面,以防止误操作、误触碰。其中,一般等离子清洗机包括四组产线,各产线分别设置有上料盒,因此,操作员需要手动输入四组对应工艺参数,从而在操作上存在程式调用操作步骤繁琐、程序调错用错风险、没有防呆措施,致使容易发生操作员采用错误程式生产,导致产品质量风险等问题。
发明内容
鉴于上述情况,本发明提供一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置及其控制方法,通过清洗机的上料端感应器感测上料轨道的料片数量信息以输出至清洗机的处理器,使得所述处理器根据所述上料端感应器感测获得的料片数量信息自动调取相应的预设工艺参数,以计算获得相应的等离子清洗能量并自动控制所述装置输送清洗料片。从而实现大大简化程式调用的操作步骤,具有避免作业员错误调用程式的防呆作用,使操作员调用错误程式的机会降为零;同时降低产品质量风险。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案是提供一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,所述清洗机包括处理器;所述装置具有至少一产线,各所述产线包括受所述处理器控制驱动的上料机构、流道清扫器、清洗腔体及下料机构;其中,所述上料机构,包括上料轨道、上料盒及上料端感应器,所述上料盒安置于所述上料轨道上,所述上料端感应器用于感测所述上料盒中的料片数量信息并输出至所述处理器;所述流道清扫器,包括沿料片输送方向位移的抓料机构,所述抓料机构于所述上料机构和所述下料机构之间移动输送料片;所述清洗腔体,设于所述上料机构和所述下料机构之间;所述下料机构,包括下料轨道以及安置于所述下料轨道上的下料盒;令所述清洗机的处理器根据所述上料端感应器感测获得的料片数量信息自动调取相应的预设工艺参数,以计算获得相应的等离子清洗能量并自动控制所述装置输送清洗料片。
本发明装置的进一步改进在于,所述清洗机的处理器根据式(1)公式计算获得与所述料片数量信息相应的等离子清洗能量;
式(1)公式为E=P*T*n,其中,
E:等离子清洗能量;
P:等离子清洗功率;
T:清洗时间;
n:料片数量。
本发明装置的进一步改进在于,所述料片为引线框架或封装基板。
本发明装置的进一步改进在于,所述下料机构还包括下料端感应器,所述下料端感应器用于感测所述下料盒的数量信息。
本发明装置的进一步改进在于,所述流道清扫器包括移动机构及所述抓料机构,所述移动机构具有垂直设置的轨道及扫杆,所述轨道沿料片输送方条设置于产线一侧,所述扫杆一端可移动地与所述轨道连接,所述抓料机构对应产线数量及位置固设于所述扫杆上;令所述扫杆横越所述清洗机的各组产线,以同时带动各所述抓料机构位移。
本发明装置的进一步改进在于,所述装置沿料片输送方向于对应所述上料机构处形成入料流道,对应所述清洗腔体处形成清洗流道,对应所述下料机构处形成出料流道;所述清洗腔体包括腔体下盖及腔体上盖,所述清洗流道形成于所述腔体下盖及所述腔体上盖之间。
本發明另提供一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法,所述方法的步骤包括:
提供如前所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置;
通过所述上料端感应器侦侧各产线的上料轨道上是否放置上料盒;当设有上料盒时,通知关闭清洗机的防护门,并启动自动上料清洗模式;所述自动上料清洗模式包括:
通过所述上料端感应器侦测获得上料盒内的料片数量信息;
根据所述料片数量信息,当所述料片数量信息大于零时,驱动流道清扫器自动抓取料片,以将料片输送至清洗腔体并密封腔体;
根据所述料片数量信息,判断上料盒内的料片数量后,调取对应料片数量的预设等离子清洗工艺参数;
根据所述工艺参数,对料片进行等离子清洗;
待清洗腔体内的所有料片完成清洗后,驱动腔体上盖自动升起,再驱动所述流道清扫器自动将清洗后的料片送入下料轨道上的下料盒内;
当产线上的所有料片清洗完毕后,将清洗后的料片连同下料盒自所述下料轨道取出。
本发明方法的进一步改进在于,对料片进行等离子清洗的工艺步骤包括:
将所述清洗腔体抽真空至预设真空底压;
当清洗腔体压力达到所需真空底压时,将制程气体(或制程混合气体)引入所述清洗腔体中;
开启射频电源并施加射频能量到腔体中的制程气体,产生等离子活性成分;
在清洗腔体中产生物理和化学等离子活性成分,在设定的清洗时间内清洗材料。
在材料经过设定的等离子清洗时间后,停止向所述清洗腔体输出RF能量;
关闭真空阀,停止制程气体的流动;
开启破真空阀,破除负压;
允许进入干净干空气气体,将腔体压力返回至大气压力。
本发明方法的进一步改进在于,所述清洗机的处理器根据式(1)公式计算获得与所述料片数量信息相应的等离子清洗能量;
式(1)公式为E=P*T*n,其中,
E:等离子清洗能量;
P:等离子清洗功率;
T:清洗时间;
n:料片数量。
本发明方法的进一步改进在于,所述流道清扫器包括移动机构及所述抓料机构,所述移动机构具有垂直设置的轨道及扫杆,所述轨道沿料片输送方条设置于产线一侧,所述扫杆一端可移动地与所述轨道连接,所述抓料机构对应产线数量及位置固设于所述扫杆上;令所述扫杆横越所述清洗机的各组产线,以同时带动各所述抓料机构沿产线延伸方向位移,并带动各所述抓料机构输送料片至所述下料盒后位移复位至上料机构与清洗腔体之间。
本发明由于采用了以上技术方案,使其具有以下有益效果:
(1)有效简化等离子清洗机的程式调用操作步骤。
(2)形成防呆措拖,避免操作员采用错误程式生产,降低产品质量风险。
(3)有效提高等离子清洗机的工作效率。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现,并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
附图说明
图1是本发明条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置的侧视结构示意图。
图2是本发明条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置的俯视结构示意图。
附图标记与部件的对应关系如下:
上料机构10;上料轨道11;上料盒12;上料端感应器13;流道清扫器20;入料流道201;出料流道202;清洗流道203;移动机构21;轨道211;扫杆212;抓料机构22;清洗腔体30;腔体下盖31;腔体上盖32;下料机构40;下料轨道41;下料盒42;下料端感应器43。
具体实施方式
在这里将公开本发明的详细的具体实施方案。然而应当理解,所公开的实施方案仅仅是本发明的典型例子,并且本发明可以通过多种备选形式来实施。因此,这里所公开的具体结构和功能细节不是限制性的,仅是以权利要求为原则,作为向本领域技术人员说明不同实施方式的代表性原则。
为利于对本发明的了解,以下结合附图及实施例进行说明。
本发明的等离子清洗机能同时产生物理和化学等离子;所述清洗机的标准模型为使用两种类型等离子进行清洗,也可根据实际需求,采用单一种类型进行清洗。
于本发明实施例中,所述物理等离子是通过简单轰击表面并通过机械撞击力去除污染来清洁和蚀刻衬底。这些类型的等离子可以被视为“微喷砂”操作,及时去除几乎所有的材料。因此,这些工艺具有较低的选择性。物理等离子通常在相对低的压力下运行,以最大限度地提高电离粒子的冲击能量。
于本发明实施例中,所述化学等离子是通过衬底表面的化学反应进行清洗和蚀刻。通常,由于在这种应用中大多数的反应气体其质量较低,化学等离子只提供弱轰击,因此可在较高的压力下进行清洗和蚀刻,以最大限度地提高污染物周围的活性离子的数量。这样可以加快清洗时间,可以有针对性的去除特定的材料。因此,化学等离子清洗过程具有较高的选择性。
请参阅图1至图2,本发明提供一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,所述清洗机包括处理器(图未示);所述装置具有至少一产线,各所述产线包括受所述处理器控制驱动的上料机构10、流道清扫器20、清洗腔体30及下料机构40。
如图1所示,所述流道清扫器20自方框(0)按箭号(1)、(2)、(3)、(4)、(5)依序位移,令料片自所述上料机构10送入装置后,沿上料机构10→入料流道201→清洗腔体30→出料流道202→下料机构40的方向进行输送。其中,本发明装置沿料片输送方向,对应所述上料机构10处形成入料流道201,对应所述清洗腔体30处形成清洗流道203,对应所述下料机构40处形成出料流道202;更具体地,定义入料流道201上方为起始位置P1,清洗流道203上方为腔体位置P2,出料流道202的始端及终端分别为结束位置P3及缓冲位置P4;是以,所述流道清扫器20自起始位置P1经腔体位置P2至结束位置P3于同一水平面上沿箭号(1)、(2)方向位移,并于缓冲位置P4沿箭号(3)方向向上提升至适当高度,再沿箭号(4)方向往回移动至起始位置P1后沿箭号(5)方向下降至方框(0)的位置,以形成循环夹取下一轮料片。
如图1、图2所示,所述上料机构10包括上料轨道11、上料盒12及上料端感应器13。所述上料盒12安置于所述上料轨道11上,所述上料端感应器13用于感测所述上料盒12中的料片数量信息并输出至所述处理器。
如图1、图2所示,所述流道清扫器20包括移动机构21以及沿料片输送方向位移的抓料机构22,所述移动机构21具有垂直设置的轨道211及扫杆212,所述轨道211沿料片输送方条设置于产线一侧,所述扫杆212一端可移动地与所述轨道211连接;所述抓料机构22对应产线数量及位置固设于所述扫杆212上,所述抓料机构22用于在所述上料机构10和所述下料机构40之间移动输送料片;令所述扫杆212横越所述清洗机的各组产线,以同时带动各所述抓料机构22位移。于本发明的装置实施例中,所述扫杆212的一端通过与滑设在所述轨道211上的滑座组接,以实现与轨道211垂直设置并横越各组产线以同时带动抓料机构22动作之目的。
如图1、图2所示,所述清洗腔体30设于所述上料机构10和所述下料机构40之间。其中,所述清洗腔体30包括腔体下盖31及腔体上盖32,所述清洗流道203形成于所述腔体下盖31及所述腔体上盖32之间。
如图1、图2所示,所述下料机构40包括下料轨道41、下料盒42及下料端感应器43。所述下料盒42安置于所述下料轨道41上;所述下料端感应器43用于感测所述下料盒42的重量信息。于本发明的装置实施例中,所述下料端感应器43用以被处理器驱动感测是否在同一产线的下料轨道41上设有相应于上料盒12的下料盒42,以保证清洗后的料片能够确实收集;更佳地,当下料轨道41上没有对应的下料盒42,处理器将报警停机。
借此,所述清洗机的处理器(图未示)根据所述上料端感应器13感测获得的料片数量信息自动调取相应的预设工艺参数,令所述清洗机的处理器(图未示)根据下列式(1)公式计算获得与所述料片数量信息相应的等离子清洗能量,并自动控制所述装置输送清洗料片。
式(1)公式为E=P*T*n,其中,
E:等离子清洗能量;
P:等离子清洗功率;
T:清洗时间;
n:料片数量。
于本发明的装置实施例中,本发明等离子清洗机主要用于清洗引线框架(L/F),封装基板(Substrate),BGA(Ball Grid Array),焊球阵列封装)等长条封装产品,令清洗机的系统在运行中对产品进行自动清洗,并实现在基片中加入活性化学基团以改善粘接,以及对例如有机残留物、氧化和金属盐等材料或污染物的“微”去除等有益技术效果。
以上说明了本發明条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置的具体实施例,以下请再配合参阅图1、图2,说明本發明条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法的具体实施例。
本發明条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法的步骤包括:
提供如前所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置;
通过所述上料端感应器13侦侧各产线的上料轨道11上是否放置上料盒12;当设有上料盒12时,通知关闭清洗机的防护门,并启动自动上料清洗模式;所述自动上料清洗模式包括:
通过所述上料端感应器13侦测获得上料盒12内的料片数量信息;
根据所述料片数量信息,当所述料片数量信息大于零时,驱动流道清扫器20自动抓取料片,以将料片输送至清洗腔体30并密封腔体;
根据所述料片数量信息,判断上料轨道11内的料片数量后,调取对应料片数量的预设等离子清洗工艺参数;
根据所述工艺参数,对料片进行等离子清洗;具体步骤还包括:
将所述清洗腔体30抽真空至预设真空底压;
当清洗腔体30压力达到所需真空底压时,将制程气体(或制程混合气体)引入所述清洗腔体30中;
开启射频电源并施加射频(RF,Radio Frequency)能量到腔体中的制程气体,产生等离子活性成分;其中,所述清洗机的处理器(图未示)根据式(1)公式计算获得与所述料片数量信息相应的等离子清洗能量;式(1)公式为E=P*T*n,其中,E:等离子清洗能量;P:等离子清洗功率;T:清洗时间;n:料片数量;
在清洗腔体30中产生物理和化学等离子活性成分,在设定的清洗时间内清洗材料。
在材料经过设定的等离子清洗时间后,停止向所述清洗腔体30输出射频能量;
关闭真空阀,停止制程气体的流动;
开启破真空阀,破除负压;
允许进入干净干空气气体(CDA气体,Clean Dry Air),将腔体压力返回至大气压力。
待清洗腔体30内的所有料片完成清洗后,驱动腔体上盖32自动升起,再驱动所述流道清扫器20自动将清洗后的料片送入下料轨道41上的下料盒42内;
当产线上的所有料片清洗完毕后,将清洗后的料片连同下料盒42自所述下料轨道41取出;
于本发明的方法实施例中,所述流道清扫器20包括移动机构21及所述抓料机构22,所述移动机构21具有垂直设置的轨道211及扫杆212,所述轨道211沿料片输送方条设置于产线一侧,所述扫杆212一端可移动地与所述轨道211连接,所述抓料机构22对应产线数量及位置固设于所述扫杆212上;令所述扫杆212横越所述清洗机的各组产线,以同时带动各所述抓料机构22沿产线延伸方向位移,并带动各所述抓料机构22输送料片至所述下料盒42后位移复位至上料机构10与清洗腔体30之间。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,所述清洗机包括处理器;所述装置具有至少一产线,各所述产线包括受所述处理器控制驱动的上料机构、流道清扫器、清洗腔体及下料机构;其特征在于:
所述上料机构,包括上料轨道、上料盒及上料端感应器,所述上料盒安置于所述上料轨道上,所述上料端感应器用于感测所述上料盒中的料片数量信息并输出至所述处理器;
所述流道清扫器,包括沿料片输送方向位移的抓料机构,所述抓料机构于所述上料机构和所述下料机构之间移动输送料片;
所述清洗腔体,设于所述上料机构和所述下料机构之间;
所述下料机构,包括下料轨道以及安置于所述下料轨道上的下料盒;
令所述清洗机的处理器根据所述上料端感应器感测获得的料片数量信息自动调取相应的预设工艺参数,以计算获得相应的等离子清洗能量并自动控制所述装置输送清洗料片。
2.根据权利要求1所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,其特征在于:
所述清洗机的处理器根据式(1)公式计算获得与所述料片数量信息相应的等离子清洗能量;
式(1)公式为E=P*T*n,其中,
E:等离子清洗能量;
P:等离子清洗功率;
T:清洗时间;
n:料片数量。
3.根据权利要求1或2所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,其特征在于:
所述料片为引线框架或封装基板。
4.根据权利要求1或2所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,其特征在于:
所述下料机构还包括下料端感应器,所述下料端感应器用于感测所述下料盒的数量信息。
5.根据权利要求1或2所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,其特征在于:
所述流道清扫器包括移动机构及所述抓料机构,所述移动机构具有垂直设置的轨道及扫杆,所述轨道沿料片输送方条设置于产线一侧,所述扫杆一端可移动地与所述轨道连接,所述抓料机构对应产线数量及位置固设于所述扫杆上;令所述扫杆横越所述清洗机的各组产线,以同时带动各所述抓料机构位移。
6.根据权利要求1或2所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置,其特征在于:
所述装置沿料片输送方向于对应所述上料机构处形成入料流道,对应所述清洗腔体处形成清洗流道,对应所述下料机构处形成出料流道;
所述清洗腔体包括腔体下盖及腔体上盖,所述清洗流道形成于所述腔体下盖及所述腔体上盖之间。
7.一种条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法,其特征在于,所述方法的步骤包括:
提供如权利要求1所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制装置;
通过所述上料端感应器侦侧各产线的上料轨道上是否放置上料盒;当设有上料盒时,通知关闭清洗机的防护门,并启动自动上料清洗模式;所述自动上料清洗模式包括:
通过所述上料端感应器侦测获得上料盒内的料片数量信息;
根据所述料片数量信息,当所述料片数量信息大于零时,驱动流道清扫器自动抓取料片,以将料片输送至清洗腔体并密封腔体;
根据所述料片数量信息,判断上料轨道的料片数量后,调取对应料片数量的预设等离子清洗工艺参数;
根据所述工艺参数,对料片进行等离子清洗;
待清洗腔体内的所有料片完成清洗后,驱动腔体上盖自动升起,再驱动所述流道清扫器自动将清洗后的料片送入下料轨道上的下料盒内;
当产线上的所有料片清洗完毕后,将清洗后的料片连同下料盒自所述下料轨道取出。
8.根据权利要求7所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法,其特征在于,对料片进行等离子清洗的工艺步骤包括:
将所述清洗腔体抽真空至预设真空底压;
当清洗腔体压力达到所需真空底压时,将制程气体(或制程混合气体)引入所述清洗腔体中;
开启射频电源并施加射频能量到腔体中的制程气体,产生等离子活性成分;
在清洗腔体中产生物理和化学等离子活性成分,在设定的清洗时间内清洗材料。
在材料经过设定的等离子清洗时间后,停止向所述清洗腔体输出RF能量;
关闭真空阀,停止制程气体的流动;
开启破真空阀,破除负压;
允许进入干净干空气气体,将腔体压力返回至大气压力。
9.根据权利要求7所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法,其特征在于:
所述清洗机的处理器根据式(1)公式计算获得与所述料片数量信息相应的等离子清洗能量;
式(1)公式为E=P*T*n,其中,
E:等离子清洗能量;
P:等离子清洗功率;
T:清洗时间;
n:料片数量。
10.根据权利要求7所述的条状等离子清洗机的料盒感应自动控制方法,其特征在于:
所述流道清扫器包括移动机构及所述抓料机构,所述移动机构具有垂直设置的轨道及扫杆,所述轨道沿料片输送方条设置于产线一侧,所述扫杆一端可移动地与所述轨道连接,所述抓料机构对应产线数量及位置固设于所述扫杆上;令所述扫杆横越所述清洗机的各组产线,以同时带动各所述抓料机构沿产线延伸方向位移,并带动各所述抓料机构输送料片至所述下料盒后位移复位至上料机构与清洗腔体之间。
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