CN115382852A - 一种用于清除pcb板上残胶的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于清除PCB板上残胶的装置及方法，涉及激光精细加工技术领域。装置包括：载台，用于放置待除胶的PCB板，待除胶的PCB板上具有残胶；激光清除机构，设置在载台的上方，激光清除机构包括激光器和光源处理镜，激光器用于发出激光光束，光源处理镜用于对激光光束进行相应处理；移动机构，与载台和激光清除机构均连接，用于在除胶时调节载台和/或激光清除机构的位置以使经光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在残胶上。通过本发明可以避免在PCB板上引入划痕，提升产品品质，并且能够实现定点或定面清除残胶，去除效率更高，降低生产成本，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光精细加工技术领域，特别是涉及一种用于清除PCB板上残胶的装置及方法。
背景技术
PCB电路板在生产过程中，会利用干膜和曝光等工艺进行图像转移，然后进行显影、刻蚀和去除干膜，最后进行金属层涂布。在去除干膜的过程中，由于胶层粘附力较强，存在着残胶去除不干净的现象，会导致产品品质不良，而金属焊点上的残胶还会造成后期电极焊接不良。为了解决上述问题，现有技术中，通常采用传统的擦拭等物理接触方法去除残胶，但这样的方法容易在PCB板上引入划痕，降低产品品质，甚至会损坏产品。
因此，如何提出一种新的清除PCB板上残胶的装置及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于清除PCB板上残胶的装置及方法，可以避免在PCB板上引入划痕，可以提升产品品质，并且能够实现定点或定面清除残胶，去除效率更高，降低生产成本，提高生产效率。
本发明提供了如下方案：
第一方面，提供了一种用于清除PCB板上残胶的装置，包括：
载台，用于放置待除胶的PCB板，所述待除胶的PCB板上具有残胶；
激光清除机构，设置在所述载台的上方，所述激光清除机构包括激光器和光源处理镜，所述激光器用于发出激光光束，所述光源处理镜用于对所述激光光束进行相应处理；
移动机构，与所述载台和所述激光清除机构均连接，用于在除胶时调节所述载台和/或所述激光清除机构的位置以使经所述光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在所述残胶上。
可选地，所述光源处理镜包括沿光路传播方向依次设置的整形镜、扩束镜和清除镜；
所述整形镜用于将所述激光器发出的高斯光斑的激光光束整形为平顶光斑的激光光束；
所述扩束镜用于将所述整形镜整形后的所述激光光束处理；
所述清除镜用于将所述扩束镜处理后的激光光束聚焦并输出至所述待除胶的PCB板。
可选地，所述清除镜包括聚焦镜片；或，
所述清除镜包括振镜和场镜，所述振镜位于所述场镜的上方，所述激光清除机构还包括第一反射镜，所述第一反射镜位于所述扩束镜与所述振镜之间。
可选地，所述激光器发出的激光光束的方向与所述载台的布置方向平行，所述激光清除机构还包括第二反射镜，所述第二反射镜位于所述整形镜与所述扩束镜之间。
可选地，所述移动机构包括与所述载台连接的横向移动轴、纵向移动轴和与所述激光清除机构连接的第一竖向移动轴，所述横向移动轴和所述纵向移动轴用于调节所述载台的位置，所述第一竖向移动轴用于调节所述激光清除机构的位置。
可选地，装置还包括残胶获取机构，用于获取所述待除胶的PCB板的残胶的位置，所述移动机构依据所述残胶的位置调节所述载台和/或所述激光清除机构的位置。
可选地，所述移动机构还包括与所述残胶获取机构连接的第二竖向移动轴，用于调节所述残胶获取机构的位置以便所述残胶获取机构获取到所述残胶的位置。
可选地，装置还包括控制器，与所述移动机构和所述残胶获取机构均连接，用于根据所述残胶获取机构获取的残胶的位置计算所述激光清除机构和/或所述载台的移动路径，以便于所述移动机构依据所述移动路径调节所述激光清除机构和/或所述载台的位置。
可选地，所述残胶获取机构还用于获取所述残胶的形状、大小和/或厚度，所述控制器还配置成依据所述残胶的形状、大小和/或厚度计算所述激光清除机构和/或所述载台的清除路径，以便所述移动机构在除胶过程中依据所述清除路径调节所述激光清除机构和/或所述载台的位置。
第二方面，提供了一种用于清除PCB板上残胶的方法，包括：
将待除胶的PCB板放置于载台上，所述待除胶的PCB板上具有残胶；
控制激光清除机构的激光器发出激光光束；
调节所述载台和/或所述激光清除机构的位置以使经所述激光清除机构的光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在所述残胶上。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的用于清除PCB板上残胶的装置采用激光去除残胶，可以避免与PCB板物理接触，从而不会在PCB板上引入划痕，可以提升产品品质。并且，通过移动机构的设置可以使得处理后的激光光束直接作用在残胶上，可以实现定点或定面清除残胶，去除效率更高，降低生产成本，提高生产效率。
进一步地，所述整形镜可以避免聚焦光斑中心能量过高而在PCB板表面产生划痕。
当然，本发明的实施例并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本发明一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构简图；
图2是本发明又一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构简图；
图3是本发明一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构框图；
图4是本发明另一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构框图；
图5是本发明一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明关于“左”、“右”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”“顶部”“底部”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，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述的结构必须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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
针对上述背景技术提出的技术问题，本申请提供了一种用于清除PCB板上残胶的装置。图1是本发明一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构简图。图2是本发明又一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构简图。图3是本发明一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构框图。如图1所示，同时参见图2和图3，所述装置一般性地包括载台100、激光清除机构200和移动机构300。所述载台100用于放置待除胶的PCB板400，所述待除胶的PCB板400上具有残胶，残胶的数量可以为一块也可以为多块。所述激光清除机构200设置在所述载台100的上方，所述激光清除机构200包括激光器210和光源处理镜，所述激光器210用于发出激光光束。所述光源处理镜用于对所述激光光束进行相应处理，当处理后的激光光束作用在残胶上时，残胶吸收激光转换为热量而气化，起到去除残胶的目的。所述移动机构300与所述载台100和所述激光清除机构200均连接，用于在除胶时调节所述载台100和/或所述激光清除机构200的位置以使所述光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在所述残胶上，在一个示例中，所述移动机构300用于在除胶时调节所述载台100和/或所述激光清除机构200的位置以使经所述光源处理镜处理后射出的激光光束位于所述残胶的正上方，而直接作用在所述残胶上。
上述用于清除PCB板上残胶的装置采用激光去除残胶，可以避免与PCB板物理接触，从而不会在PCB板上引入划痕，可以提升产品品质。并且，通过移动机构300的设置可以使得处理后的激光光束直接作用在残胶上，可以实现定点或定面清除残胶，去除效率更高，降低生产成本，提高生产效率。
优选地，在本申请的一个示例中，所述激光器210具有多个发出不同波长的激光光束的工作模式以便根据残胶的材料类型选择对应的工作模式使材料类型与所述激光光束的波长对应，例如，在一个工作模式下，所述激光器210发出远红外二氧化碳激光，其波长为9.3～10.6μm。如此，可以更加针对性的去除残胶，去除地更加彻底。
具体地，在本申请的一个示例中，所述光源处理镜包括沿光路传播方向依次设置的整形镜230、扩束镜240和清除镜，图1和图2中的箭头示意光路传播方向。所述整形镜230用于将所述激光器210发出的高斯光斑的激光光束整形为平顶光斑的激光光束，避免聚焦光斑中心能量过高而在PCB板表面产生划痕。所述扩束镜240用于将所述整形镜230整形后的所述激光光束处理，在一些示例中，所述扩束镜240对于所述激光光束的处理包括扩大、改变直径和发散角等。所述清除镜用于将所述扩束镜240处理后的激光光束聚焦并输出至所述待除胶的PCB板400。
可选地，在本申请的一个示例中，所述清除镜包括聚焦镜片211。
可选地，在本申请的另一个示例中，所述清除镜包括振镜222和场镜223，所述振镜222位于所述场镜223的上方，所述激光清除机构200还包括第一反射镜250，所述第一反射镜250位于所述扩束镜240与所述振镜222之间。在本示例中，所述扩束镜240射出的激光光束为垂直方向，通过所述第一反射镜250将所述激光光束的方向改为水平方向后传入所述振镜222，而后通过所述振镜222的作用后再次改为垂直方向后作用在所述残胶上。
具体地，在本申请的一个示例中，所述激光器210发出的激光光束的方向与所述载台100的布置方向平行，所述激光清除机构200还包括第二反射镜260，所述第二反射镜260位于所述整形镜与所述扩束镜240之间。在一个示例中，所述激光器210射出的激光光束为水平方向，经所述第二反射镜260反射后改为垂直方向并射入所述扩束镜240。将所述激光器210射出的激光光束设置为水平方向，可以减少对竖直方向的空间的占用。
具体地，在本申请的一个示例中，所述移动机构300包括与所述载台100连接的横向移动轴、纵向移动轴和与所述激光清除机构200连接的第一竖向移动轴，所述横向移动轴和所述纵向移动轴用于调节所述载台100的位置，所述第一竖向移动轴用于调节所述激光清除机构200的位置。仅作为示例，所述横向移动轴和所述纵向移动轴可以作为一个完整的模块设置在所述载台100的下方，并与所述载台100物理连接，例如，所述载台100放置的所述横向移动轴和所述纵向移动轴形成的模块上。仅作为示例，所述第一竖向移动轴也可以与所述激光清除机构200物理连接。另外，为了更加精细化地调节所述激光清除机构200的各个部件，所述第一竖向移动轴可以包括多个子轴，每个子轴对应的调节一个部件的位置，例如一个子轴调节激光器210的位置，一个子轴调节整形镜230的位置，一个子轴调节扩束镜240的位置，等等。
图4是本发明另一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的装置的部分结构框图。如图4所示，在本申请的一个示例中，所述装置还包括残胶获取机构500，用于获取所述待除胶的PCB板400的残胶的位置，所述移动机构300依据所述残胶的位置调节所述载台100和/或所述激光清除机构200的位置。其中，仅作为示例，所述残胶获取机构500为相机。
更加具体地，在本申请的一个示例中，所述移动机构300还包括与所述残胶获取机构500连接的第二竖向移动轴，用于调节所述残胶获取机构500的位置以便所述残胶获取机构500获取到所述残胶的位置。
需要特别说明的是，上述移动轴可以通过手动调节也可以通过驱动机构电动调节，本申请不对其进行限制。
优选地，在本申请的一个示例中，所述装置还包括控制器600，与所述移动机构300和所述残胶获取机构500均连接，用于根据所述残胶获取机构500获取的残胶的位置计算所述激光清除机构200和/或所述载台100的移动路径，以便于所述移动机构300依据所述移动路径调节所述激光清除机构200和/或所述载台100的位置。当所述待除胶的PCB板400上具有多个残胶时，所述移动路径不仅包括移动至当前待清除的残胶的路径，还包括从当前待清除的残胶移动至下一待清除的残胶的路径，也即包括多个残胶的完整清除路径。
进一步地，在本申请的一个示例中，所述残胶获取机构500还用于获取所述残胶的形状、大小和/或厚度，所述控制器600还配置成依据所述残胶的形状、大小和/或厚度计算所述激光清除机构200和/或所述载台100的清除路径，以便所述移动机构300在除胶过程中依据所述清除路径调节所述激光清除机构200和/或所述载台100的位置。其中，残胶的大小和形状可以依据所述残胶获取机构500获取的残胶的边缘形状进行确定。需要特别说明的是，所述移动路径指在所述清除镜发射出的激光光束未对准残胶时通过移动路径的调节而使所述清除镜发射出的激光光束对准残胶，而所述清除路径是指所述清除镜发射出的激光光束已经对准残胶的某个特定位置后，为了使得残胶清除的更加彻底，在清除过程中依据清除路径调节所述激光清除机构200和/或所述载台100的位置，以使残胶被完全清除。
以一个长条形状的残胶为例，首先由相机拍摄残胶，确定残胶位置、形状、大小和厚度，控制器600依据残胶位置得到移动路径，依据残胶形状、大小和厚度得到清除路径，移动机构300先依据移动路径将所述清除镜聚焦后射出的激光光束移动至残胶的正上方，然后依据清除路径进行清除，当残胶有多个时，清除完一个后再依据移动路径和对应的清除路径进行清除。
在一个具体的示例中，所述控制器600还配置成依据残胶的厚度调节所述激光器210发出的激光光束的能量密度值，具体地，可以通过调节激光功率、扩束镜240扩束倍数和/或聚焦镜片211的焦距来调节所述能量密度值。
需要特别说明的是，在其他示例中，也可以不采用控制器600计算移动路径，而使用人为绘制移动路径和清除路径后导入计算机的绘图软件如AutoCAD中，移动机构300与该计算机连接并依据该计算机提供的移动路径和清除路径调节所述激光清除机构200和/或所述载台100。
在一个示例中，所述激光清除机构200的激光器210位于整形镜片230的一个侧边，第二反射镜260位于整形镜片230的另一个侧边，扩束镜240位于第二反射镜260的下方，聚焦镜片211位于扩束镜240的下方，载台100位于扩散镜的下方，PCB板放置在载台100上。
对应于上述用于清除PCB板上残胶的装置，本申请还提供了一种用于清除PCB板上残胶的方法。图5是本发明一个实施例提供的用于清除PCB板上残胶的方法的流程框图。如图5所示，方法一般性地包括如下步骤：
S10：将待除胶的PCB板放置于载台上，所述待除胶的PCB板上具有残胶；
S20：控制激光清除机构的激光器发出激光光束；
S30：调节放置待除胶的PCB板的载台的位置和/或所述激光清除机构的位置以使经所述激光清除机构的光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在所述残胶上。
上述用于清除PCB板上残胶的方法采用激光去除残胶，可以避免与PCB板物理接触，从而不会在PCB板上引入划痕，可以提升产品品质。并且，通过调节载台的位置和/或激光清除机构的位置可以使得处理后的激光光束直接作用在残胶上，可以实现定点或定面清除残胶，去除效率更高，降低生产成本，提高生产效率。
以上对本发明所提供的技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种用于清除PCB板上残胶的装置，其特征在于，包括：
载台，用于放置待除胶的PCB板，所述待除胶的PCB板上具有残胶；
激光清除机构，设置在所述载台的上方，所述激光清除机构包括激光器和光源处理镜，所述激光器用于发出激光光束，所述光源处理镜用于对所述激光光束进行相应处理；
移动机构，与所述载台和所述激光清除机构均连接，用于在除胶时调节所述载台和/或所述激光清除机构的位置以使经所述光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在所述残胶上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源处理镜包括沿光路传播方向依次设置的整形镜、扩束镜和清除镜；
所述整形镜用于将所述激光器发出的高斯光斑的激光光束整形为平顶光斑的激光光束；
所述扩束镜用于将所述整形镜整形后的所述激光光束处理；
所述清除镜用于将所述扩束镜处理后的激光光束聚焦并输出至所述待除胶的PCB板。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述清除镜包括聚焦镜片；或，
所述清除镜包括振镜和场镜，所述振镜位于所述场镜的上方，所述激光清除机构还包括第一反射镜，所述第一反射镜位于所述扩束镜与所述振镜之间。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激光器发出的激光光束的方向与所述载台的布置方向平行，所述激光清除机构还包括第二反射镜，所述第二反射镜位于所述整形镜与所述扩束镜之间。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动机构包括与所述载台连接的横向移动轴、纵向移动轴和与所述激光清除机构连接的第一竖向移动轴，所述横向移动轴和所述纵向移动轴用于调节所述载台的位置，所述第一竖向移动轴用于调节所述激光清除机构的位置。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括残胶获取机构，用于获取所述待除胶的PCB板的残胶的位置，所述移动机构依据所述残胶的位置调节所述载台和/或所述激光清除机构的位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述移动机构还包括与所述残胶获取机构连接的第二竖向移动轴，用于调节所述残胶获取机构的位置以便所述残胶获取机构获取到所述残胶的位置。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括控制器，与所述移动机构和所述残胶获取机构均连接，用于根据所述残胶的位置计算所述激光清除机构和/或所述载台的移动路径，以便于所述移动机构依据所述移动路径调节所述激光清除机构和/或所述载台的位置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述残胶获取机构还用于获取所述残胶的形状、大小和/或厚度，所述控制器还配置成依据所述残胶的形状、大小和/或厚度计算所述激光清除机构和/或所述载台的清除路径，以便所述移动机构在除胶过程中依据所述清除路径调节所述激光清除机构和/或所述载台的位置。
10.一种用于清除PCB板上残胶的方法，其特征在于，包括：
将待除胶的PCB板放置于载台上，所述待除胶的PCB板上具有残胶；
控制激光清除机构的激光器发出激光光束；
调节所述载台和/或所述激光清除机构的位置以使经所述激光清除机构的光源处理镜处理后射出的激光光束直接作用在所述残胶上。
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