CN113927171A - 去除产品表面胶层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及去除产品表面胶层的方法：控制激光器发射的激光光束作用在产品上的胶层的预去除区域，并在预去除区域使胶层气化，并残留一定的氧化物；改变激光的参数，以降低激光对材料的有效作用能量，并控制激光器发射的激光光束作用在预去除区域，以去除预去除区域残留的氧化物。通过激光光束作用在产品上的胶层上，且在加工的过程中会形成氧化物，氧化物附着在测试点区域，若不清除这些氧化物，测试点的电导通性会受到影响。通过改变激光的参数，以小能量的激光光束作用在测试点区域，以降低激光对材料的有效作用能量，从而将测试点区域的这些黑色的氧化物去除。去除后暴露出测试点的洁净的金属面，从而使测试点具有良好的电学导通性。

Description

去除产品表面胶层的方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种去除产品表面胶层的方法。

背景技术

PCB板，又称印刷电路板或印制电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件连接的载体。在PCB板的制造工艺中，通常会遇到各种破坏因素，例如，湿气是最普遍、最具破坏性的主要因素。过多的湿气会大幅降低导体件的绝缘抵抗性，加速分解或腐蚀导体。此外，PCB板上的残留的各种污物例如化学药剂、油脂、粉尘等，同样会导致电子元器件的损坏、腐蚀导体、甚至导致短路。为了避免以上情况的发生，通常会在PCB板的表面涂覆防水胶。

由于PCB板上设置有测试点，这些测试点主要用来测试PCB板上零件的规格以及可焊接性能是否能够满足要求，这就要求该测试点必须裸露，且具有良好的导通性。而防水胶的存在会使测试点防水绝缘，无法实现上述功能。

传统的加工方式通常通过刀具将测试点区域的防水胶刮除，加工效率较低，特别是刀具刮除时容易在测试点区域残留防水胶，导致测试点不能很好的暴露出来，后续测试时容易出现电接触不良的现象。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种去除产品表面胶层的方法。

一种去除产品表面胶层的方法，包括以下步骤：

S10、控制激光器发射的激光光束作用在产品上的胶层的预去除区域，并在所述预去除区域使所述胶层气化，并残留一定的氧化物；

S20、改变所述激光的参数，以降低激光对材料的有效作用能量，并控制所述激光器发射的激光光束作用在所述预去除区域，以去除所述预去除区域残留的氧化物。

在其中一个实施例中，改变激光参数的步骤包括增加激光的加工速度的步骤。

在其中一个实施例中，改变激光参数的步骤包括增加激光的加工速度的同时降低激光的输出功率的步骤。

在其中一个实施例中，包括降低激光的输出功率的步骤。

在其中一个实施例中，在S10中还包括提供视觉传感器的步骤，通过所述视觉传感器抓取产品上的预去除区域，并控制所述激光光束对准所述预去除区域加工。

在其中一个实施例中，所述产品装载在移动平台，所述移动平台用于根据所述视觉传感器提供的信号带动所述产品移动，以使产品上的预去除区域对准激光光束。

在其中一个实施例中，所述激光器设置在机架上，控制所述激光器的振镜偏转，以移动所述激光光束。

在其中一个实施例中，在S10中，激光的加工速度为500mm/s～1000mm/s，激光的输出功率为30％～60％，激光的工作频率为40kHz～100kHz，激光的填充间距为0.003mm～0.02mm。

在其中一个实施例中，激光的加工速度为1000mm/s～2000mm/s，激光的输出功率为20％～50％，激光的工作频率为40kHz～100kHz，激光的填充间距为0.01mm～0.05mm。

在其中一个实施例中，所述产品为PCB板，所述预去除区域为PCB上的测试点对应的区域，还包括以下步骤：

S30、测试所述测试点的电学导通性，若所述测试点的电学导通性不合格，重复S20和S30。

有益效果：上述的去除产品表面胶层的方法，首先通过激光光束作用在产品上的胶层上，由于胶层通常较厚，因此需要以较大能量的激光光束加工，且在加工的过程中会形成大量的黑色的氧化物，这些氧化物附着在测试点区域，若不清除这些氧化物，测试点的电导通性会受到影响。因此，通过改变激光的参数，以小能量的激光光束作用在测试点区域，以降低激光对材料的有效作用能量，从而将测试点区域的这些黑色的氧化物去除。去除后暴露出测试点的洁净的金属面，从而使测试点具有良好的电学导通性。采用该技术方案代替传统的用刀具刮除胶层的技术方案，能够显著提高加工效率，且激光加工具有稳定性高的特点，能够使胶层下的测试点很好的暴露出来，防止出现测试点的电接触不良的现象。

附图说明

图1为本申请的一个实施例中的去除产品表面胶层的方法的流程图；

图2为本申请另一个实施例中的去除产品表面胶层的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请的一个实施例提供了一种去除产品表面胶层的方法，所述的产品可以为常见的生活用品，例如在表面设置有胶层的塑料外壳、金属外壳等，也可以为一些生产加工过程中的产品，例如PCB板等。以下结合PCB板的应用场景为例来介绍去除胶层的方法，但是需要说明的是，PCB板和设置在PCB板上的防水胶层仅仅作为举例说明本发明的技术方案，PCB板并不构成对本发明的产品的限制，防水胶层也不构成对本发明中的胶层的限制。

PCB板，又称印刷电路板或印制电路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件连接的载体。在PCB板的制造工艺中，通常会遇到各种破坏因素，例如，湿气是最普遍、最具破坏性的主要因素。过多的湿气会大幅降低导体件的绝缘抵抗性，加速分解或腐蚀导体。此外，PCB板上的残留的各种污物例如化学药剂、油脂、粉尘等，同样会导致电子元器件的损坏、腐蚀导体、甚至导致短路。为了避免以上情况的发生，通常会在PCB板的表面涂覆防水胶。然而，由于PCB板上设置有测试点，这些测试点主要用来测试PCB板上零件的规格以及可焊接性能是否能够满足要求，这就要求该测试点必须裸露，且具有良好的导通性。而防水胶的存在会使测试点防水绝缘，无法实现上述功能。因此，本申请一个实施例中的去除胶层的方法，用以去除产品的预去除胶层部位的胶层，例如上述的覆盖着测试点的防水胶，从而使防水胶下的测试点裸露出来。

如图1所示，图1为本申请的一个实施例中的去除产品表面胶层的方法的流程图，包括以下步骤：

S10、控制激光器发射的激光光束作用在产品上的胶层的预去除区域，并在所述预去除区域使所述胶层气化，并残留一定的氧化物；

S20、改变所述激光的参数，以降低激光对材料的有效作用能量，并控制所述激光器发射的激光光束作用在所述预去除区域，以去除所述预去除区域残留的氧化物。

上述的去除产品表面胶层的方法，首先通过激光光束作用在产品上的胶层上，由于胶层通常较厚，例如其厚度为0.2mm，或厚度大于0.2mm，因此需要以较大能量的激光光束加工，且在加工的过程中会形成大量的黑色的氧化物，这些氧化物附着在测试点区域，若不清除这些氧化物，测试点的电导通性会受到影响。因此，通过改变激光的参数，以小能量的激光光束作用在测试点区域，以降低激光对材料的有效作用能量，从而将测试点区域的这些黑色的氧化物去除。去除后暴露出测试点的洁净的金属面，从而使测试点具有良好的电学导通性。

应当理解的是，上述的胶层厚度的具体数值并不构成本申请中的加工方法的限制，对于厚度小于0.2mm的胶层也可以采用本申请实施例中的加工方法来去除产品的预去除区域的胶层。但是对于较厚的胶层，为了能更快且更有效地去除胶层，在S10中，通常采用的激光的能量较高，高能量的激光作用在胶层上容易使胶层氧化形成黑色的氧化物，因此在S20中就需要降低激光器的输出能量，从而防止继续氧化胶层或继续氧化测试点的金属，且能够将这些黑色的氧化物去除。

在一个实施例中，当PCB板上设置有多个测试点时，为了高效的使激光光束对准胶层上的预去除区域，即将激光光束对准测试点上的胶层，在S10中，可以提供视觉传感器，通过视觉传感器抓取产品上的预去除区域，以使激光光束能够高效的对准每一个测试点，从而提高加工效率。特别是，由于测试点的尺寸较小，通常为0.4mm，通过视觉传感器能够使激光光束准确的对准每一个测试点，从而提高加工的准确性。还能够有效避免激光光束打偏或漏打的情况的发生。

例如，所述地视觉传感器可以为CCD相机，CCD相机(Charge coupled Device)又称电荷耦合元件，是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。可以根据CCD相机的数字信号移动产品，从而使激光光束对准胶层上的预去除区域。例如，产品可以装载在移动平台上，移动平台可以带动产品在X轴、Y轴和Z轴方向移动，移动平台根据CCD相机的数字信号可以带动产品移动，从而使产品上的预去除区域对准激光光束。

在S10中，当激光光束对准其中一个预去除区域后，开启激光器，并调整激光光束的焦距，使焦点位于产品的表面。其中激光器可以采用紫外纳秒激光器、红外纳秒激光器、二氧化碳激光器等。

在一个实施例中，在S10中，激光的加工速度为500mm/s～1000mm/s，激光的输出功率为30％～60％，激光的工作频率为40kHz～100kHz，激光的填充间距为0.003mm～0.02mm。

首先分别介绍激光的加工速度、激光的输出功率、激光的工作频率和激光的填充间距对材料加工的影响。

其中，激光器设置在机架上，激光的加工可以理解为通过激光器的振镜偏转以使激光光束移动，从而实现对产品的加工，即激光的加工速度是激光光束在产品上的移动速度。对于相同长度的激光加工路径，激光的加工速度高，则激光的加工时间短，材料与激光的接触时间短，材料被加工的不够充分；相反，激光的加工速度低，则激光的加工时间长，材料与激光的接触时间长，材料被加工的越充分。应当根据实际的加工需要合理选用激光的加工速度，例如，若激光的加工速度过快容易导致材料加工不充分，若激光的加工速度过慢容易导致材料被过度加工而导致不需要加工的部分也被击穿。

激光的输出功率表示激光的输出能量的大小，或表示激光光束在单位时间内融化材料的能力，通常可以通过控制激光电源的电流来控制激光的输出功率的大小，当激光电源的电流越大，激光的输出功率越大，当激光的电流越小，激光的输出功率也越小。通常，对于加工木材等深颜色的材料需要采用较大的输出功率，对于加工纸张等较软的材料需要采用较小的输出功率。应当根据实际的加工需要合理选用激光的输出功率，例如，若激光的输出功率过小容易导致材料加工不充分，若激光的输出功率过大容易导致材料被过度加工而导致不需要加工的部分也被击穿。因此，可以根据材料的加工要求，综合选择激光的加工速度和激光的输出功率。

激光的工作频率表示激光每秒释放的脉冲数量，激光的工作频率还与激光的峰值功率有关，激光的工作频率越大，单位时间内释放的脉冲数量就越多，对应地激光的峰值功率会变小。通常，高的工作频率能够使激光切割的切口处更加光滑。

激光的填充间距通常反应激光加工区域的激光路径的密度。具体地，激光的加工区域是由填充线组成的，这些填充线之间的距离即激光的填充间距。填充间距越小，说明填充线越密，激光的光斑重叠率会越高，同样的，激光对材料的作用能量也越大，体现出来的就是，材料变色、烧蚀、气化、剥离等。

在一个实施例中，在S20中，激光的加工速度为1000mm/s～2000mm/s，激光的输出功率为20％～50％，激光的工作频率为40kHz～100kHz，激光的填充间距为0.01mm～0.05mm。

也就是说，S20比S10中的激光的加工速度更快，从而使激光与材料的接触时间更短。由于同一束激光光束对材料的接触时间越长，对材料的有效作用的激光能量就越大，因此S20中激光对材料作用的有效能量比S10中激光对材料作用的有效能量低，由于S20的目的主要是为了去除S10形成的氧化物，氧化物的量较少，因此可以防止激光在去除氧化物的过程中对胶层下的底材造成伤害。

虽然S10中，激光的输出功率为30％～60％，S20中，激光的输出功率为20％～50％，S20中可能存在激光的输出功率略大于S10的激光的输出功率，但是由于S20中的激光的加工速度明显高于S10中激光的加工速度，使得整体上，S20中的激光对胶层的有效作用的能量较低。

也就是说，改变激光参数的步骤最终是为了降低激光对材料的有效作用能量。其可以包括增加激光的加工速度的步骤，也可以包括降低激光的输出功率的步骤，也可以包括增加激光加工速度的同时降低激光的输出功率的步骤。例如，在增加激光的加工速度的同时，可以略微增加激光的输出功率或者保持激光的输出功率不变。又如，降低激光的输出功率时，可以保持激光的加工速度不变。也就是说，还可以包括其他的对激光输出功率和激光的加工速度的调整，只要能够使S20比S10中激光对材料的有效作用能量低即可。

如图2所示，图2为本申请另一个实施例中的去除产品表面胶层的方法的流程示意图。其包括以下步骤：

S11、控制激光器发射的激光光束作用在PCB板上的测试点对应的胶层区域，使测试点对应的胶层区域产生气化，并残留一定的氧化物；

S21、改变所述激光的参数，以降低激光对材料的有效作用能量，并控制所述激光器发射的激光光束作用在测试点对应的胶层区域，以去除所述测试点对应的胶层区域残留的氧化物；

S30、测试所述测试点的电学导通性，若所述测试点的电学导通性不合格，重复S21和S30。

也就是说，与包括S10和S20的实施例相比，产品为PCB板，预去除区域为PCB上的测试点对应的区域，S30为测试所述测试点导通性的步骤。

其中，在通过S10和S20加工后，或通过S11和S21之后，若产品的预去除区域还残留有胶层，或者还残留有氧化物，将会导致测试点导通性由于接触不良而出现不稳定。具体地，S30中，测试所述测试点的电学导通性，若测试点的电学导通性不合格，重复S20和S30或重复S21和S30。

例如，可以通过ICT(In-Circuit Test System)在线测试仪进行测试，ICT在线测试仪具有探针，测试时将探针接触PCB板上的测试点。然后利用ICT在线测试仪的系统对测试点的电学导通性进行检测。

综上所述，当本申请实施例中的去除产品表面胶层的方法用于去除PCB板上的防水胶层时，首先通过激光光束作用在PCB板上的测试点区域的防水胶层上，由于胶层通常较厚，因此需要以较大能量的激光光束加工，且在加工的过程中会形成大量的黑色的氧化物，这些氧化物附着在测试点区域，若不清除这些氧化物，测试点的电导通性会受到影响。因此，通过改变激光的参数，以小能量的激光光束作用在测试点区域，以降低激光对材料的有效作用能量，从而将测试点区域的这些黑色的氧化物去除。去除后暴露出测试点的洁净的金属面，从而使测试点具有良好的电学导通性。采用该技术方案代替传统的用刀具刮除胶层的技术方案，能够显著提高加工效率，且激光加工具有稳定性高的特点，能够使胶层下的测试点很好的暴露出来，防止出现测试点的电接触不良的现象。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种去除产品表面胶层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、控制激光器发射的激光光束作用在产品上的胶层的预去除区域，并在所述预去除区域使所述胶层气化，并残留一定的氧化物；

S20、改变所述激光的参数，以降低激光对材料的有效作用能量，并控制所述激光器发射的激光光束作用在所述预去除区域，以去除所述预去除区域残留的氧化物。

2.根据权利要求1所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，改变激光参数的步骤包括增加激光的加工速度的步骤。

3.根据权利要求2所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，改变激光参数的步骤包括增加激光的加工速度的同时降低激光的输出功率的步骤。

4.根据权利要求1所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，包括降低激光的输出功率的步骤。

5.根据权利要求1所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，在S10中还包括提供视觉传感器的步骤，通过所述视觉传感器抓取产品上的预去除区域，并控制所述激光光束对准所述预去除区域加工。

6.根据权利要求5所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，所述产品装载在移动平台，所述移动平台用于根据所述视觉传感器提供的信号带动所述产品移动，以使产品上的预去除区域对准激光光束。

7.根据权利要求6所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，所述激光器设置在机架上，控制所述激光器的振镜偏转，以移动所述激光光束。

8.根据权利要求1所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，在S10中，激光的加工速度为500mm/s～1000mm/s，激光的输出功率为30％～60％，激光的工作频率为40kHz～100kHz，激光的填充间距为0.003mm～0.02mm。

9.根据权利要求1所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，激光的加工速度为1000mm/s～2000mm/s，激光的输出功率为20％～50％，激光的工作频率为40kHz～100kHz，激光的填充间距为0.01mm～0.05mm。

10.根据权利要求1所述的去除产品表面胶层的方法，其特征在于，所述产品为PCB板，所述预去除区域为PCB上的测试点对应的区域，还包括以下步骤：

S30、测试所述测试点的电学导通性，若所述测试点的电学导通性不合格，重复S20和S30。

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