CN111304730B - 一种对smt激光模板的孔壁进行处理的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置及方法,其包括依次设置的除油槽、第一清水槽、存放电解液的电解槽、第二清水槽和干燥槽;电解槽、第一清水槽、除油槽、第二清水槽以及干燥槽的顶端共同架设有支撑架,支撑架包括沿电解槽宽度方向设置的第一移动架与过第一移动架中点并垂直于第一移动架的第二移动架;第二移动架的底端沿其长度方向设置有第一电极,第一电极连接电源负极形成阴极,电源的正极用于与金属工件连接,第一移动架的底端沿其长度方向活动设置有工件夹具,第一移动架的两端升降设置。本发明采用电化学抛光技术能够适用于不同类型、不同尺寸的SMT激光模板,通用性好且有效降低生产成本,电化学抛光导电均匀,抛光均匀。
Description
技术领域
本发明涉及SMT激光模板设备的技术领域,尤其是涉及一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置及方法。
背景技术
表面贴装技术(SMT)是目前电子产品制造的主流技术。在电子元件贴装流程前都需要使用印刷模板,印刷模板的制作方法有化学蚀刻方法和激光切割方法。激光切割的模板通常被称为SMT激光模板,它具有位置精度高等特点。但切割后的孔壁存在一定的毛刺和粗糙度会影响印刷锡膏的效果。由于SMT激光模板一般比较薄,且其孔也较小,孔壁的面积也较小,常用的去除毛刺并抛光的方法,如机械打磨等,都不适用。
现在通常的去除孔壁毛刺并进行抛光的方法一般采用:通过化学浸泡、电化学或超声波的方式。
现有的授权公告号为CN101733708B的中国专利公开了一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,包括如下步骤:斜对该SMT激光模板的孔壁设置的喷嘴,将混合有研磨颗粒的液体流喷射到其所处理的孔壁的壁面,且所述喷嘴按一定的速度移动,以使其喷射的液体流射向待处理的孔壁的壁面。与现有技术相比本发明的优点在于,提供一种比较环保,有具有较高处理效率的方法,对SMT激光模板的孔壁进行去除毛刺并抛光,以便于其进行印刷锡膏等后继处理。
上述中的现有技术方案通过混有研磨颗粒的液体流喷射到其所处理的孔壁的壁面,通过液体流中的研磨颗粒冲击孔壁的壁面,以此来达到抛光激光模板的孔壁的效果。然而通过研磨颗粒不断孔壁壁面的方式很难保证孔壁壁面的每一处受到研磨颗粒的冲击效果相同,难以确保SMT激光模板的孔壁抛光均匀。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一是提供一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置。
本发明的上述发明目的是通过一下技术方案得以实现的:
对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,包括用于存放电解液的电解槽,所述电解槽宽度方向的两侧分别设置有存放除油液的除油槽和干燥槽,所述除油槽与电解槽之间设置有第一清水槽,所述电解槽与干燥槽之间设置有第二清水槽;所述电解槽、第一清水槽、除油槽、第二清水槽以及干燥槽的顶端共同架设有支撑架,所述支撑架包括沿电解槽宽度方向设置的第一移动架与过第一移动架中点并垂直于第一移动架的第二移动架;所述第二移动架的底端沿其长度方向设置有第一电极,所述第一电极连接电源负极形成阴极,所述电源的正极用于与金属工件连接,所述第一移动架的底端沿其长度方向活动设置有工件夹具,所述第一移动架的两端升降设置。
通过采用上述技术方案,先将第一移动架升到顶端,并将工件夹具移动在除油槽的正上方,通过工件夹具夹持住SMT激光模板,再将第一移动架降下,使激光模板浸没在除油槽中的除油液中,经过一段时间将第一移动架升起;再将工件夹具移动到第一清水槽的正上方,并将第一移动架降下,使激光模板浸没在第一清水槽中的清水中;之后依次讲过电解槽中电解液与第二清水槽中清水的浸没,最后移动到干燥槽中烘干。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述电解槽的顶端架设有工件夹具,所述工件夹具活动设置第一移动架的底端。
通过采用上述技术方案,通过工件夹具夹持工件,并使之沿着第一移动架的长度方向依次移动到除油槽、第一清水槽、电解槽、第二清水槽和干燥槽上方,每次移动到除油槽、第一清水槽、电解槽、第二清水槽和干燥槽的上方后将第一移动架降下使工件容纳到相应的槽体中。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述工件夹具的夹持工件的部位设置有第二电极,所述第二电极连接电源正极形成阳极。
通过采用上述技术方案,通过将第二电极设置在夹具夹持工件的底端,避免每次需要检测时都需要将第二电极附在工件上,通过夹具夹持便能将第二电极与工件电连接。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述第一电极沿第二移动架的长度方向活动设置。
通过采用上述技术方案,在电解池中通过将第一电极缓慢靠近工件,通过第一电极将电解液推向工件,以使得工件电化学抛光的效果更佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述除油槽靠近第一移动架的一侧设置有第一气缸,所述干燥槽靠近第一移动架的一侧设置有第二气缸,所述第一气缸与第二气缸的推杆均正对第一移动架设置。
通过采用上述技术方案,通过气缸来将夹具松开,已达到便于夹持工件和将工件放下的效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述工件夹具包括第一夹板与第二夹板,所述第一夹板与第二夹板位于中间位置铰接,所述第一夹板与第二夹板的顶端之间设置有伸缩弹簧。
通过采用上述技术方案,工件质量较轻,通过弹簧撑开两个夹板便可将工件夹持,操作方便。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述第一移动架通过第一丝杆机构升降设置,所述第一丝杆机构包括第一丝杆电机,所述工件夹具通过第二丝杆机构移动,所述第二丝杆机构包括第二丝杆电机,所述第一电极通过第三丝杆机构移动,所述第三丝杆机构包括第三丝杆电机;所述电解槽靠近第一移动架的一侧设置有控制器,所述控制器电连接第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机、第一气缸以及第二气缸。
通过采用上述技术方案,通过控制器将第一丝杆电机、第二丝杆电机、第三丝杆电机、第一气缸以及第二气缸联动控制,提高加工效率。
本发明的目的之二是提供一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,其能够适用于不同类型、不同尺寸的SMT激光模板、通用性好,且通过电化学抛光确保抛光均匀,提高抛光质量。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,包括如下步骤:
S1、化学除油:通过将工件浸入除油液中并缓慢加热至沸腾,除去工件表面的油脂;除油的过程中,通过观察除油液的浑浊程度,在除油液浑浊程度不变后取出工件;
S2、冷水清洗:对除油过后的工件进行清洗,除去表面的除油液;
S3、电化学抛光:将工件浸没在电解液中,并对第一电极与第二电极通电,并将第一电极缓慢靠近工件,同时进行电化学抛光;
S4、冷水清洗:对电化学抛光过后的工件进行清洗,除去表面的电解液;
S5、干燥:对清洗过后的工件进行自然干燥处理。
通过采用上述技术方案,通过化学除油的方法工艺简单、操作容易、成本低廉、除油液无毒、不易燃,而且除油效果较佳;在除油过后,用清水对工件进行清洗,避免除油液对电化学抛光造成影响;在电化学抛光的过程控制第一电极缓慢靠近工件,在第一电极靠近工件的过程中不断将电解液推向工件,提高抛光的效率;在抛光过后,用清水再次对工件进行清洗,除去工件上的电解液,避免电解液侵蚀使用者的皮肤,也避免电解液侵蚀工件;最后在对工件进行烘干入库,避免工件锈蚀。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述除油液由氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠,加入水中混合均匀制成;所述除油液中氢氧化钠含量为30~50g/l、所述磷酸钠含量为50~70g/l;所述碳酸钠含量为20~30g/l。
通过采用上述技术方案,利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用,将零件表面油污除去的过程。碱性溶液包括两部分:一部分是碱性物质——氢氧化钠;另一部分是磷酸钠、碳酸钠等表面活性物质。碱性物质的皂化作用除去可皂化油,表面活性剂的乳化作用除去不可皂化油。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述电解液由磷酸、硫酸、丙三醇和糖精,加入水中混合均匀制成,所述电解液中磷酸含量为600ml/l、所述硫酸含量为300ml/l、所述丙三醇含量为30ml/l、所述糖精含量为2~4g/l;所述磷酸密度为1.7、浓度为85%,所述硫酸密度为1.84、浓度为94%。
通过采用上述技术方案,磷酸含量过高时,电解液的电阻增大、年度提高,需要较高的电压,整平速度迟缓;过低,工件腐蚀不均匀。
硫酸含量过多时,抛光表面易出现过腐蚀的均匀密集麻点;硫酸过低时,工件不均匀腐蚀严重。
丙三醇在溶液中能与磷酸形成C3H5(OH)2PO4的络合物,可在工件表面形成磷酸盐膜,防止在不通电的情况下工件被电解液腐蚀。
糖精能够提高工件的光亮程度,在不通电的情况下在工件表面形成一层吸附薄膜防止工件表面受到电解液侵蚀。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过化学除油的方法工艺简单、操作容易、成本低廉、除油液无毒、不易燃,而且除油效果较佳;在除油过后,用清水对工件进行清洗,避免除油液对电化学抛光造成影响;在电化学抛光的过程控制第一电极缓慢靠近工件,在第一电极靠近工件的过程中不断将电解液推向工件,提高抛光的效率;在抛光过后,用清水再次对工件进行清洗,除去工件上的电解液,避免电解液侵蚀使用者的皮肤,也避免电解液侵蚀工件;最后在对工件进行烘干入库,避免工件锈蚀;
2.在电解池中通过将第一电极缓慢靠近工件,通过第一电极将电解液推向工件,以使得工件电化学抛光的效果更佳;
3.将第二电极设置在夹具夹持工件的底端,避免每次需要检测时都需要将第二电极附在工件上,通过夹具夹持便能将第二电极与工件电连接。
附图说明
图1是本发明的第一视图。
图2是本发明的第二视图。
图3是图2中A处的放大示意图。
图中,1、电解槽;2、除油槽;3、干燥槽;4、第一清水槽;5、第二清水槽;6、第一移动架;61、工件夹具;62、第一夹板;63、第二夹板;7、第二移动架;71、第一电极;8、控制器;81、第一丝杆电机;82、第二丝杆电机;83、第三丝杆电机;84、第一气缸;85、第二气缸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一:
参照图1和图2,为本发明公开的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,包括依次设置的除油槽2、第一清水槽4、存放电解液的电解槽1、第二清水槽5和干燥槽3。电解槽1、第一清水槽4、除油槽2、第二清水槽5以及干燥槽3的顶端共同架设有支撑架,支撑架包括沿电解槽1宽度方向设置的第一移动架6与过第一移动架6中点并垂直于第一移动架6的第二移动架7。第一移动架6通过第一丝杆机构升降设置,第一丝杆机构包括第一丝杆电机81,通过第一丝杆电机81转动带动第一移动架6上下升降;第一移动架6的底端沿其长度方向活动设置有工件夹具61,工件夹具61通过第二丝杆机构移动,第二丝杆机构包括第二丝杆电机82,通过第二电机转动带动工件夹具61左右移动。每当工件移动到相应的槽体上时,在通过第一丝杆电机81使第一移动架6降下,从而是工件浸没在相应的液体中。工件夹具61的夹持工件的部位设置有第二电极,第二电极连接电源正极形成阳极。通过将第二电极设置在夹具夹持工件的底端,避免每次需要检测时都需要将第二电极附在工件上,通过夹具夹持便能将第二电极与工件电连接。
参照图1和图2,第二移动架7的底端沿其长度方向设置有第一电极71,第一电极71沿第二移动架7的长度方向通过第三丝杆机构活动设置,第三丝杆机构包括第三丝杆电机83,第三丝杆电机83转动驱使第一电极71做靠近、远离工件的循环运动。除油槽2靠近第一移动架6的一侧设置有第一气缸84,第一气缸84的推杆正对第一移动架6设置,当工件夹具61需要夹持工件时,通过第一气缸84使得工件夹具61的底端撑开以便于放入工件。干燥槽3靠近第一移动架6的一侧设置有第二气缸85,第二气缸85的推杆正对第一移动架6设置,当工件经过一系列处理加工后,通过第二气缸85撑开夹持部,以使工件落入干燥箱自然干燥。
参照图2,电解槽1靠近第一移动架6的一侧设置有控制器8,控制器8电连接第一丝杆电机81、第二丝杆电机82、第三丝杆电机83、第一气缸84以及第二气缸85。控制器8上还设置有启动按钮、复位按钮、停止按钮。当按下启动按钮,工件夹具61移动到除油槽2的正上方,之后第一气缸84撑开工件夹具61,松开启动按钮第一气缸84的推杆收回,第一移动架6先下降进行浸没除油槽2中,之后上升并移动到第一清水槽4的上方,再下降浸没第一清水槽4中,之后依次浸没在电解槽1与第二清水槽5中,最后停止在干燥槽3的上方;然后按下复位按钮,第一移动架6下降并且第二气缸85撑开工件夹具61使工件落入到干燥槽3中,然后第一移动架6上升并且工件夹具61移动到除油槽2的正上方。之后以此循环操作。
参照图3,工件夹具61包括第一夹板62与第二夹板63,第一夹板62与第二夹板63位于中间位置铰接,第一夹板62与第二夹板63的顶端之间设置有伸缩弹簧(图中未示出)。工件质量较轻,通过弹簧撑开两个夹板便可将工件夹持,操作方便。
实施例二:
一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,包括如下步骤:
S1、化学除油:通过将工件浸入除油液中并缓慢加热至沸腾,除去工件表面的油脂;除油的过程中,通过观察除油液的浑浊程度,在除油液浑浊程度不变后取出工件;其中除油液由氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠,加入水中混合均匀制成;除油液中氢氧化钠含量为30~50g/l、磷酸钠含量为50~70g/l;碳酸钠含量为20~30g/l。
利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用,将零件表面油污除去的过程。碱性溶液包括两部分:一部分是碱性物质——氢氧化钠;另一部分是磷酸钠、碳酸钠等表面活性物质。碱性物质的皂化作用除去可皂化油,表面活性剂的乳化作用除去不可皂化油。
S2、冷水清洗:对除油过后的工件进行清洗,除去表面的除油液;
S3、电化学抛光:将工件浸没在电解液中,并对第一电极71与第二电极通电,并将第一电极71缓慢靠近工件,同时进行电化学抛光;其中电解液由磷酸、硫酸、丙三醇和糖精,加入水中混合均匀制成;电解液中磷酸含量为600ml/l、硫酸含量为300ml/l、丙三醇含量为30ml/l、糖精含量为2~4g/l;磷酸密度为1.7、浓度为85%,硫酸密度为1.84、浓度为94%。
S4、冷水清洗:对电化学抛光过后的工件进行清洗,除去表面的电解液;
S5、干燥:对清洗过后的工件进行自然干燥处理。
通过采用上述技术方案,通过化学除油的方法工艺简单、操作容易、成本低廉、除油液无毒、不易燃,而且除油效果较佳;在除油过后,用清水对工件进行清洗,避免除油液对电化学抛光造成影响;在电化学抛光的过程控制第一电极71缓慢靠近工件,在第一电极71靠近工件的过程中不断将电解液推向工件,提高抛光的效率;在抛光过后,用清水再次对工件进行清洗,除去工件上的电解液,避免电解液侵蚀使用者的皮肤,也避免电解液侵蚀工件;最后在对工件进行烘干入库,避免工件锈蚀。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,其特征在于:包括用于存放电解液的电解槽(1),所述电解槽(1)宽度方向的两侧分别设置有存放除油液的除油槽(2)和干燥槽(3),所述除油槽(2)与电解槽(1)之间设置有第一清水槽(4),所述电解槽(1)与干燥槽(3)之间设置有第二清水槽(5);所述电解槽(1)、第一清水槽(4)、除油槽(2)、第二清水槽(5)以及干燥槽(3)的顶端共同架设有支撑架,所述支撑架包括沿电解槽(1)宽度方向设置的第一移动架(6)与过第一移动架(6)中点并垂直于第一移动架(6)的第二移动架(7);所述第二移动架(7)的底端沿其长度方向设置有第一电极(71),所述第一电极(71)连接电源负极形成阴极,所述电源的正极用于与金属工件连接,所述第一移动架(6)的底端沿其长度方向活动设置有工件夹具(61),所述第一移动架(6)的两端升降设置;
所述电解槽(1)的顶端架设有工件夹具(61),所述工件夹具(61)活动设置第一移动架(6)的底端;
所述除油槽(2)靠近第一移动架(6)的一侧设置有第一气缸(84),所述干燥槽(3)靠近第一移动架(6)的一侧设置有第二气缸(85),所述第一气缸(84)与第二气缸(85)的推杆均正对第一移动架(6)设置;
所述工件夹具(61)包括第一夹板(62)与第二夹板(63),所述第一夹板(62)与第二夹板(63)位于中间位置铰接,所述第一夹板(62)与第二夹板(63)的顶端之间设置有伸缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,其特征在于:所述工件夹具(61)的夹持工件的部位设置有第二电极,所述第二电极连接电源正极形成阳极。
3.根据权利要求1所述的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,其特征在于:所述第一电极(71)沿第二移动架(7)的长度方向活动设置。
4.根据权利要求1所述的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,其特征在于:所述第一移动架(6)通过第一丝杆机构升降设置,所述第一丝杆机构包括第一丝杆电机(81),所述工件夹具(61)通过第二丝杆机构移动,所述第二丝杆机构包括第二丝杆电机(82),所述第一电极(71)通过第三丝杆机构移动,所述第三丝杆机构包括第三丝杆电机(83);所述电解槽(1)靠近第一移动架(6)的一侧设置有控制器(8),所述控制器(8)电连接第一丝杆电机(81)、第二丝杆电机(82)、第三丝杆电机(83)、第一气缸(84)以及第二气缸(85)。
5.一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,其特征在于:包括权利要求1-4任意一项所述的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的装置,包括如下步骤:
S1、化学除油:通过将工件浸入除油液中并缓慢加热至沸腾,除去工件表面的油脂;除油的过程中,通过观察除油液的浑浊程度,在除油液浑浊程度不变后取出工件;
S2、冷水清洗:对除油过后的工件进行清洗,除去表面的除油液;
S3、电化学抛光:将工件浸没在电解液中,并对第一电极与第二电极通电,并将第一电极缓慢靠近工件,同时进行电化学抛光;
S4、冷水清洗:对电化学抛光过后的工件进行清洗,除去表面的电解液;
S5、干燥:对清洗过后的工件进行自然干燥处理。
6.根据权利要求5所述的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,其特征在于:所述除油液由氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠,加入水中混合均匀制成;所述除油液中氢氧化钠含量为30~50g/l、所述磷酸钠含量为50~70g/l;所述碳酸钠含量为20~30g/l。
7.根据权利要求5所述的一种对SMT激光模板的孔壁进行处理的方法,其特征在于:所述电解液由磷酸、硫酸、丙三醇和糖精,加入水中混合均匀制成;所述电解液中磷酸含量为600ml/l、所述硫酸含量为300ml/l、所述丙三醇含量为30ml/l、所述糖精含量为2~4g/l;所述磷酸密度为1.7、浓度为85%,所述硫酸密度为1.84、浓度为94%。
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