CN213944079U - 一种系统封装产品在线式清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种系统封装产品在线式清洗装置，清洗装置包括机架、传送带、预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段、漂洗工艺段，所述传送带用于以一定的速度带动产品依次穿过所述预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段、漂洗工艺段来完成清洗操作；于所述预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段的下方设有一个清洗液槽，用于装清洗液；所述预清洗工艺段以及清洗工艺段均设有浸液箱用于浸泡所述预清洗腔室、清洗腔室内的产品。本实用新型采用浸液箱的结构设计，在喷淋清洗的同时对产品进行浸泡处理，浸泡作用使助焊剂残留物软化，清洗效果更好。

Description

一种系统封装产品在线式清洗装置

技术领域

本实用新型涉及半导体先进封装清洗技术领域，特别涉及一种系统封装产品在线式清洗装置。

背景技术

电子电路的功能可靠性决定了终端产品的整体可靠性。随着市场上元器件的小型化高密度集成、无铅焊料技术、市场的竞争力和自动化装配等影响，清洗电子组件的重要性急剧增加，也给产品的清洗带来了工艺上的挑战。由于产品在恶劣的环境下使用，元器件底部的残留物可以吸引水分，导致泄漏电流和电化学迁移等危害，所以必须保持元器件底部端子的清洁。

无铅化的制程使助焊剂要求有更高的树脂或松香含量，这样会使得助焊剂在小空间堆积现象更为严重。从底部末端清除助焊剂残留物是极具挑战性的，当元件尺寸减小时，Z轴间隙高度也减小。当Z轴间隙小于50μm时，回流过程中助焊剂的毛细和润湿作用使元器件底部含有大量的助焊剂残渣。清洁时，清洗液和机械作用必须达到湿润和溶解的作用才能建立一个流动通道，末端的残留物才能得到有效的清洁。

传统上,在线式清洗机都是使用一系列安装在各工艺段顶部和底部的喷嘴以及一个移动输送装置作为唯一手段提供清洁和冲洗解决电路板的清洗作业。然而，随着电路板变得更小、集成度更高与组件之间的距离更低，这些优化清洗过程的传统方法已经达到了极限。

实用新型内容

针对现有技术存在的一个以上问题，本实用新型提供一种系统封装产品在线式清洗装置，具体方案如下：

包括机架、传送带、预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段、漂洗工艺段，所述传送带用于以一定的速度带动产品依次穿过所述预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段、漂洗工艺段来完成清洗操作；于所述预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段的下方设有一个清洗液槽，用于装清洗液；

所述预清洗工艺段包括预清洗腔室以及设于预清洗腔室内的预清洗喷杆组，所述预清洗喷杆组由所述清洗液槽提供清洗液来对经过所述预清洗腔室的产品进行预清洗操作；所述清洗工艺段包括清洗腔室以及设于所述清洗腔室内的清洗喷杆组，所述清洗喷杆组也是由所述清洗液槽提供清洗液，进而对经过所述清洗腔室产品进行清洗操作；所述预清洗腔室、清洗腔室内底部还分别设有一个浸液箱，所述浸液箱内接有清洗液，用于浸泡所述预清洗腔室、清洗腔室内的产品。

优选地，所述浸液箱内底部还设有超声波振板。

优选地，所述漂洗工艺段包括预漂洗段、漂洗段、后漂洗段，所述漂洗工艺段下方设有漂洗水槽用于装漂洗水；

所述预漂洗段、漂洗段分别包括一个漂洗腔室以及一个漂洗喷杆组，通过所述漂洗喷杆组对产品进行喷淋漂洗，所述预漂洗段、漂洗段的漂洗腔室底部也分别设有一个所述浸液箱，用于承接漂洗用水对预漂洗段、漂洗段的产品进行浸泡操作。

优选地，所述后漂洗段包括二次漂洗段及末端漂洗段。

优选地，所述漂洗工艺段下方设有漂洗水槽，用于装漂洗水；所述漂洗水槽包括依次相邻排布且依次增高的排水槽、预漂洗槽、漂洗槽、二次漂洗槽，所述二次漂洗槽设有进水口，所述排水槽设有出水口，漂洗用水从进水口进入二次漂洗槽，然后通过溢流的方式依次流入漂洗槽、预漂洗槽、排水槽，然后再从出水口排出；

所述末端漂洗段通过外接供水设备供水，所述二次漂洗段由二次漂洗槽供水，二次漂洗段、末端漂洗段的喷淋水流回所述二次漂洗槽；所述漂洗段由漂洗槽供水，漂洗段的喷淋水流回所述漂洗槽；所述预漂洗段由预漂洗槽供水，预漂洗段的喷淋水流回所述预漂洗槽。

优选地，化学隔离工艺段包括化学隔离腔室和风切设备，用于对清洗工艺段出来的产品进行风切操作，所述化学隔离工艺段的清洗液流回所述清洗液槽。

优选地，该系统封装产品在线式清洗装置还包括设于漂洗工艺段后的风切工艺段和烘干工艺段，所述风切工艺段用于对漂洗完的产品进行吹干操作，所述烘干工艺段用于对产品进行烘干操作；

所述风切工艺段两组风切装置。

所述系统封装产品在线式清洗装置还包括一个冷凝回收装置，用于对预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段产生的蒸汽进行冷凝回收；

所述冷凝回收装置包括抽风管道主体、两个冷却管组件、若干隔板；所述抽风管道主体包括左右两条通风管道，两条所述通风管道内分别设有一个所述冷却管组件，所述冷却管组件包括若干冷却管，每个所述冷却管组件通过一个冷水进口外接供水装置进水，并通过一个冷水出口排出；

具体的，所述抽风管道主体上设有与所述冷水进口、冷水出口对应的进水盒和出水盒，分别用于冷水进口、冷水出口与外部设备的连接，左侧的通风管道前端口与系统封装产品在线式清洗装置预清洗腔室前端接通，后端口接排风口，右侧的通风管道后端口与化学隔离腔室后端接通，前端口接排风口。

优选地，所述冷却管成蛇形设计，并设有若干换热片；所述隔板于所述通风管道中设于冷却管拐弯处，用于迫使进入通风管道的蒸汽沿冷却管成蛇形流动。

优选地，所述系统封装产品在线式清洗装置还包括门组件、控制面板。

所述清洗液槽底部设有加热装置，用于加热清洗液至需要的工艺温度，还设有热电偶，用于监测清洗液温度；所述清洗液槽还设有冷却管路，通过外接冷却水的方式来对清洗液槽内的清洗液进行降温调节。

本实用新型提供的系统封装产品在线式清洗装置，具有以下有益效果：

1、预清洗工艺段、清洗工艺段采用浸液箱的结构设计，在喷淋清洗的同时对产品进行浸泡处理，浸泡作用使助焊剂残留物软化，且清洗液即化学溶剂聚集在板的表面可以降低其表面张力，对于喷雾打击时，有助于化学溶剂迅速渗透至组件底部，清洗效果好，设备可以以相比于传统设备更高的速度运行，获得更高的吞吐量；

2、优选方案中，浸液箱中还设有超声波振板，发出超声波振动，转化为机械振荡，产品更容易被清洗干净，在清除助焊剂残留物和部件主体下的离子污染方面都有很好的效果；

3、在传统输送装置的结构及输送高度不变动的前提下，将浸液箱融合到产品中去，产品从中穿过，并继续通过传统的喷淋段、化学隔离段，这种不间断的清洗过程允许更高的生产水平，极大的提升了清洗产能；

4、优选方案中，漂洗工艺段也设有浸液箱，能够在喷淋漂洗的同时对产品进行浸泡处理，提高漂洗效率，同时可以节约漂洗用水；

5、优选方案中，冷凝回收装置的设计，可将直接排出于设备的蒸汽减少，尤其是清洗液中的化学物质，被大量冷凝回收，环保，降低了废气处理难度，还节约清洗用材料。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中系统封装产品在线式清洗装置的立体结构示意图；

图2为图1去掉门组件后的视图；

图3为图2的另一角度的立体结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例中系统封装产品在线式清洗装置去掉门组件、预清洗腔室、清洗腔室、化学隔离腔室、漂洗腔室、风切工艺段腔体、烘干工艺段腔体后的立体结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例中系统封装产品在线式清洗装置的安装及管道连接关系示意图；

图6为具体实施例中冷凝回收装置的立体结构示意图；

图7为具体实施例中冷却管组件及隔板的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步说明。在本实施例的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

参照图1至图5，本实施例提供一种系统封装产品在线式清洗装置，包括机架1、传送带2、预清洗工艺段3、清洗工艺段4、化学隔离工艺段5、漂洗工艺段、风切工艺段6以及烘干工艺段7，所述传送带2用于以一定的速度带动产品1000依次穿过所述预清洗工艺段3、清洗工艺段4、化学隔离工艺段5、漂洗工艺段、风切工艺段6、烘干工艺段7来完成清洗操作。于所述预清洗工艺段3、清洗工艺段4、化学隔离工艺段5的下方设有一个清洗液槽12，用于装清洗液。

所述预清洗工艺段3包括预清洗腔室31以及设于预清洗腔室31内的预清洗喷杆组32，所述预清洗喷杆组32由所述清洗液槽12提供清洗液来对经过所述预清洗腔室31的产品1000进行预清洗操作，具体的，是通过一个泵14来将清洗液从清洗液槽12泵至预清洗喷杆组32；所述清洗工艺段4包括清洗腔室41以及设于所述清洗腔室41内的清洗喷杆组42，所述清洗喷杆组42也是由所述清洗液槽12循环提供清洗液，进而对经过所述清洗腔室41产品1000进行清洗操作，具体的，通过一个泵17来将清洗液从清洗液槽12泵至所述清洗喷杆组42；所述预清洗腔室31、清洗腔室41内还分别设有一个浸液箱33，所述浸液箱33内接有清洗液，用于浸泡所述预清洗腔室31、清洗腔室41内的产品1000；所述浸液箱33内底部还设有超声波振板331，用于实现机械振荡，并以超音频机械波的形式在清洗液中辐射；所述预清洗工艺段3、清洗工艺段4内的浸液箱33的清洗液通过溢流的方式流回所述清洗液槽12。

所述漂洗工艺段用于对已清洗并从化学隔离工段出来后的产品进行漂洗，包括预漂洗段8、漂洗段9、二次漂洗段10、末端漂洗段11；所述漂洗工艺段下方设有漂洗水槽13，用于装漂洗水；所述漂洗水槽13包括依次相邻排布且依次增高的排水槽131、预漂洗槽132、漂洗槽133、二次漂洗槽134，所述二次漂洗槽134设有进水口，所述排水槽131设有出水口，漂洗用水从进水口进入二次漂洗槽134，然后通过溢流的方式依次流入漂洗槽133、预漂洗槽132、排水槽131，然后再从出水口排出；所述预漂洗段8、漂洗段9、二次漂洗段10、末端漂洗段11分别包括一个漂洗腔室以及一个漂洗喷杆组，通过所述漂洗喷杆组对产品1000进行喷淋漂洗；所述末端漂洗段11内的漂洗喷杆组外接供水设备供水，所述二次漂洗段10由二次漂洗槽134供水，二次漂洗段10、末端漂洗段11的喷淋水流回所述二次漂洗槽134；所述漂洗段9由漂洗槽133供水，漂洗段9的喷淋水流回所述漂洗槽133；所述预漂洗段8由预漂洗槽132供水，预漂洗段8的喷淋水流回所述预漂洗槽132。

所述预漂洗段8、漂洗段9的漂洗腔室底部也分别设有一个所述浸液箱33，用于承接漂洗用水对预漂洗段8、漂洗段9的产品进行浸泡操作。

所述化学隔离工艺段5包括化学隔离腔室和风切设备，用于对清洗工艺段4出来的产品1000进行风切操作，避免产品1000携带大量清洗液到后续腔室，所述化学隔离工艺段5的清洗液流回所述清洗液槽12。

所述风切工艺段6用于对漂洗完的产品1000进行吹干操作，所述风切工艺段6包括前后两组风切装置。

所述烘干工艺段7用于对产品1000进行烘干操作。

参照图3、图6、和图7，所述系统封装产品在线式清洗装置还包括一个冷凝回收装置，用于对预清洗工艺段3、清洗工艺段4、化学隔离工艺段5产生的蒸汽进行冷凝回收14。所述冷凝回收装置包括抽风管道主体、两个冷却管组件142、若干隔板143；所述抽风管道主体包括左右两条通风管道(1411、1412)，两条所述通风管道(1411、1412)内分别设有一个所述冷却管组件142，所述冷却管组件142包括若干冷却管1421，每个所述冷却管组件142通过一个冷水进口1422外接供水装置进水，并通过一个冷水出口1423排出，具体的，所述抽风管道主体上设有与所述冷水进口1422、冷水出口1423对应的进水盒1413和出水盒1414，分别用于冷水进口1422、冷水出口1423与外部设备的连接，更具体的，一个进水盒1413同时接通两个冷水进口1422，一个出水盒1414同时接通两个冷水出口1423；两条所述通风管道(1411、1412)互不相通，应用时，左侧的通风管道1411前端口与系统封装产品在线式清洗装置预清洗腔室前端接通，后端口接排风口，右侧的通风管道1412后端口与化学隔离腔室后端接通，前端口接PCBA清洗机的排风口。

所述冷却管1421成蛇形设计，并设有若干换热片；所述隔板143于所述通风管道(1411、1412)中设于冷却管1421拐弯处，用于迫使进入通风管道(1411、1412)的蒸汽沿冷却管1421成蛇形流动，提高蒸汽与冷却管1421的热交换效率，进而提高冷凝效果。

所述系统封装产品在线式清洗装置还包括门组件15、控制面板16。

所述清洗液槽12底部设有加热装置121，用于加热清洗液至需要的工艺温度，还设有热电偶，用于监测清洗液温度；所述清洗液槽12还设有冷却管路，通过外接冷却水的方式来对清洗液槽12内的清洗液进行降温调节。

本实用新型的工作原理及流程为：

准备清洗时，先从控制面板16中设置清洗工艺参数，其中由设置于清洗液槽12的加热装置121将清洗液加热至工艺温度，在热电偶监测到液体温度达到设定值时，加热装置121停止工作，当所有条件都满足时，即可正常清洗作业。首先产品1000放置于传送带2上，传送带2以设定的速度运行将产品带入各个工艺段清洗作业，第一步骤依次进入预清洗工艺段3、清洗工艺段4，由于产品1000完全淹没在浸液箱33的清洗液中，使得清洗液可以到达产品1000的任何位置，可侵入到每一个低间隙组件的底部，完全消除清洗盲区；其次由超声波发生器产生的超音频电信号，通过换能器的压电效应转换成同频率的机械振荡，并以超音频机械波的形式在化学溶剂中辐射，配合所述预清洗喷杆组32、清洗喷杆组42对产品进行清洗；然后通过所述化学隔离工艺5段进行化学隔离。进入漂洗段时，漂洗段由底部的浸液箱、超声波振板和喷杆组合组成，PCBA板完全淹没在浸液箱的漂洗用水中，使得漂洗用水可以到达产品1000上的任何位置，由于水的表面张力较大，无法完全侵入到每一个低间隙组件的底部，但是清洗液作为水基溶剂易溶于水，加上浸液箱33发出的机械振荡，组件底部残留的少量清洗液残留物也可以很顺利的被析出而溶于水，最后在喷雾组合的打击力下，将清洗液残留物及松香助焊剂残留物迅速冲走。然后再依次经过风切工艺段6、烘干工艺段7来进行风干、烘干操作，最终从设备末端送出。

本实施例提供的系统封装产品在线式清洗装置，具有以下优点：

1、预清洗工艺段、清洗工艺段采用浸液箱的结构设计，在喷淋清洗的同时对产品进行浸泡处理，浸泡作用使助焊剂残留物软化，且清洗液即化学溶剂聚集在板的表面可以降低其表面张力，对于喷雾打击时，有助于化学溶剂迅速渗透至组件底部，在超声波的机械振荡作用下，产品更容易被清洗干净，在清除助焊剂残留物和部件主体下的离子污染方面都有很好的效果，这样，设备就可以以更高的速度运行，获得更高的吞吐量；

2、在传统输送装置的结构及输送高度不变动的前提下，将浸液箱融合到产品中去，产品从中穿过，并继续通过传统的喷淋段、化学隔离段、风切段及烘干段，这种不间断的清洗过程允许更高的生产水平，极大的提升了清洗产能；

3、漂洗工艺段也设有浸液箱，能够在喷淋漂洗的同时对产品进行浸泡处理，提高漂洗效率，同时可以节约漂洗用水。

4、冷凝回收装置的设计，可将直接排出于设备的蒸汽减少，尤其是清洗液中的化学物质，被大量冷凝回收，环保，降低了废气处理难度，还节约清洗用材料。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：包括机架、传送带、预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段、漂洗工艺段，所述传送带用于以一定的速度带动产品依次穿过所述预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段、漂洗工艺段来完成清洗操作；于所述预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段的下方设有一个清洗液槽，用于装清洗液；

所述预清洗工艺段包括预清洗腔室以及设于预清洗腔室内的预清洗喷杆组，所述预清洗喷杆组由所述清洗液槽提供清洗液来对经过所述预清洗腔室的产品进行预清洗操作；所述清洗工艺段包括清洗腔室以及设于所述清洗腔室内的清洗喷杆组，所述清洗喷杆组也是由所述清洗液槽提供清洗液，进而对经过所述清洗腔室产品进行清洗操作；所述预清洗腔室、清洗腔室内底部还分别设有一个浸液箱，所述浸液箱内接有清洗液，用于浸泡所述预清洗腔室、清洗腔室内的产品。

2.根据权利要求1所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：所述浸液箱内底部还设有超声波振板。

3.根据权利要求1或2所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：所述漂洗工艺段包括预漂洗段、漂洗段、后漂洗段，所述漂洗工艺段下方设有漂洗水槽用于装漂洗水；

所述预漂洗段、漂洗段分别包括一个漂洗腔室以及一个漂洗喷杆组，通过所述漂洗喷杆组对产品进行喷淋漂洗，所述预漂洗段、漂洗段的漂洗腔室底部也分别设有一个所述浸液箱，用于承接漂洗用水对预漂洗段、漂洗段的产品进行浸泡操作。

4.根据权利要求3所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：所述后漂洗段包括二次漂洗段及末端漂洗段。

5.根据权利要求4所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：所述漂洗工艺段下方设有漂洗水槽，用于装漂洗水；所述漂洗水槽包括依次相邻排布且依次增高的排水槽、预漂洗槽、漂洗槽、二次漂洗槽，所述二次漂洗槽设有进水口，所述排水槽设有出水口，漂洗用水从进水口进入二次漂洗槽，然后通过溢流的方式依次流入漂洗槽、预漂洗槽、排水槽，然后再从出水口排出；

所述末端漂洗段通过外接供水设备供水，所述二次漂洗段由二次漂洗槽供水，二次漂洗段、末端漂洗段的喷淋水流回所述二次漂洗槽；所述漂洗段由漂洗槽供水，漂洗段的喷淋水流回所述漂洗槽；所述预漂洗段由预漂洗槽供水，预漂洗段的喷淋水流回所述预漂洗槽。

6.根据权利要求1所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：化学隔离工艺段包括化学隔离腔室和风切设备，用于对清洗工艺段出来的产品进行风切操作，所述化学隔离工艺段的清洗液流回所述清洗液槽。

7.根据权利要求1所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：该系统封装产品在线式清洗装置还包括设于漂洗工艺段后的风切工艺段和烘干工艺段，所述风切工艺段用于对漂洗完的产品进行吹干操作，所述烘干工艺段用于对产品进行烘干操作；

所述风切工艺段两组风切装置。

8.根据权利要求1所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：该系统封装产品在线式清洗装置，还包括一个冷凝回收装置，用于对预清洗工艺段、清洗工艺段、化学隔离工艺段产生的蒸汽进行冷凝回收；

所述冷凝回收装置包括抽风管道主体、两个冷却管组件、若干隔板；所述抽风管道主体包括左右两条通风管道，两条所述通风管道内分别设有一个所述冷却管组件，所述冷却管组件包括若干冷却管，每个所述冷却管组件通过一个冷水进口外接供水装置进水，并通过一个冷水出口排出；

具体的，所述抽风管道主体上设有与所述冷水进口、冷水出口对应的进水盒和出水盒，分别用于冷水进口、冷水出口与外部设备的连接，左侧的通风管道前端口与系统封装产品在线式清洗装置预清洗腔室前端接通，后端口接排风口，右侧的通风管道后端口与化学隔离腔室后端接通，前端口接排风口。

9.根据权利要求8所述的系统封装产品在线式清洗装置，其特征在于：所述冷却管成蛇形设计，并设有若干换热片；所述隔板于所述通风管道中设于冷却管拐弯处，用于迫使进入通风管道的蒸汽沿冷却管成蛇形流动。

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