RU2050710C1

RU2050710C1 - Device for conditioning of flat surfaces with working fluid, predominantly with suspension of pumice abrasive

Info

Publication number: RU2050710C1
Authority: RU
Inventors: Л.Е. Веселов; А.Г. Беляков; А.Ф. Тюрин
Original assignee: Ленинградское научно-производственное объединение "Авангард"
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: electronics. SUBSTANCE: device for conditioning of flat surfaces with working fluid, predominantly suspension of pumice abrasive relates to technology of manufacture of printed circuit boards. It includes unit for jet working with conveyer driving shafts mounted in shaft conveyer opposite to injectors placed on collectors. Jet of suspension forms flat triangular tongues developed through angle of 45 deg towards direction of movement of worked surface and through angle of 84 deg to surface of working. Collectors execute reciprocal motion and are provided with wheels with flexible suspension. EFFECT: enhanced operational efficiency. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к технологии изготовления печатных плат и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической и приборостроительной промышленности. The invention relates to the technology of manufacturing printed circuit boards and can be used in the radio engineering, electrical and instrument-making industry.

Известна производственная линия пемзовой очистки фирмы "HoLLmuller" (ФРГ), в которой используется двусторонний струйный метод подготовки поверхности фольгированного диэлектрика печатных плат суспензией пемзового абразива. Known production line for pumice cleaning company "HoLLmuller" (Germany), which uses a two-sided inkjet method of preparing the surface of the foil dielectric of printed circuit boards with a suspension of pumice abrasive.

Наиболее близкой (прототип) к изобретению является модульная линия обработки поверхности печатных плат с помощью пемзопорошковой смеси фирмы "Rescofron" (Италия). Она состоит из узлов загрузки, распыливания пемзопорошка, рециркуляционной промывки через устройство рекуперации пемзопорошка, высоконапорной промывки и высушивания. Closest (prototype) to the invention is a modular line for surface treatment of printed circuit boards using pumice-powder mixture of the company "Rescofron" (Italy). It consists of loading units, spraying pumice powder, recirculation flushing through a pumice powder recovery device, high-pressure washing and drying.

В установке имеют место следующие недостатки. Обработка поверхности заготовок производится на нежестких конвейерах ременного типа, в результате чего гасится часть энергии струйных факелов. Подача суспензии на обрабатываемую поверхность производится неподвижными коллекторами, а плоские струйные факелы форсунок располагаются в одной плоскости под прямым углом к направлению перемещения заготовок. Из-за этих недостатков уменьшается площадь шероховатости подготовленной поверхности для лучшей адгезии сухих и жидких фоторезисторов, снижается прочность сцепления медной поверхности с диэлектриком. The installation has the following disadvantages. The surface treatment of the workpieces is carried out on non-rigid belt conveyors, as a result of which part of the energy of the jet torches is extinguished. Suspension is supplied to the work surface by fixed collectors, and flat jet nozzle flares are located in the same plane at right angles to the direction of movement of the workpieces. Due to these shortcomings, the roughness area of the prepared surface is reduced for better adhesion of dry and liquid photoresistors, and the adhesion strength of the copper surface to the dielectric is reduced.

Целью изобретения является повышение качества подготовки поверхности печатных плат, повышение экологических характеристик, экономия химических материалов. The aim of the invention is to improve the quality of the surface preparation of printed circuit boards, improving environmental performance, saving chemical materials.

Цель достигается тем, что устройство для зачистки плоских поверхностей суспензий пемзового абразива содержит узел струйной обработки с конвейером и коллекторами, блок охлаждения и рециркулятор, причем узел струйной обработки снабжен опорными приводными валами, установленными в валковом конвейере против размещенных на коллекторах форсунок, струя суспензии образует плоские треугольные факелы, развернутые на угол 45^о к направлению движения обрабатываемой поверхности и на угол 84^о к поверхности обработки. Движение коллектора возвратно-поступательное. Коллектор снабжен колесами, имеющими эластичную подвеску. При перемещении заготовок по конвейеру струйная обработка поверхности изделий с двух сторон суспензией пемзового абразива производится непосредственно на жестких нижних и верхних опорных вращающихся валах конвейерной системы, размещенных против форсунок и исключающих потерю энергии струйных факелов форсунок при обработке. При этом коллекторы с форсунками двигаются возвратно-поступательно, что исключает образование необработанных зон на поверхности. Кроме того, коллекторы вибрируют на мягкой подвеске от гидродинамических потоков, от работы струйных факелов и возвратно-поступательных движений, что исключает засоряемость форсунок, а плоскопараллельные факелы их, расположенные под углом 40-45^о к направлению перемещения изделий, при осцилляции создают равные условия обработки поверхности вдоль и поперек заготовки. Односторонний наклон форсунок к поверхности обработки на угол 84-86^о при движении коллекторов обеспечивает направленный смыв оседающей пемзы с поверхности заготовки.The goal is achieved in that the device for cleaning the flat surfaces of pumice abrasive suspensions contains a blasting unit with a conveyor and collectors, a cooling unit and a recirculator, and the blasting unit is equipped with support drive shafts installed in the roller conveyor against nozzles placed on the collectors, the slurry stream forms flat triangular torches deployed at an angle of 45 ^° to the direction of motion of the workpiece and at an angle of 84 ^° to the surface of the treatment. Collector movement reciprocating. The collector is equipped with wheels having an elastic suspension. When moving workpieces along the conveyor, blasting of the surface of the products on both sides with a pumice abrasive suspension is carried out directly on the rigid lower and upper supporting rotating shafts of the conveyor system, placed against the nozzles and eliminating the loss of energy of the jet nozzles during processing. In this case, the collectors with nozzles move reciprocating, which eliminates the formation of untreated zones on the surface. Furthermore, collectors vibrate on soft suspension on the hydrodynamic flow of the jet flames and reciprocating movements, which eliminates clogging of nozzles, and their coplanar torches disposed at an angle ^of 40-45 to the direction of movement of the articles, with oscillations create equal treatment conditions surfaces along and across the workpiece. Unilateral nozzles to slope at an angle of 84-86 surface treatment ^on the motion collectors provides directional settling pumice flush with the workpiece surface.

Выявленные отличия в ранее известных технических решениях не встречались и могут быть квалифицированы как существенные отличия. The revealed differences in previously known technical solutions have not been met and can be qualified as significant differences.

На фиг. 1 изображено устройство для зачистки плоских поверхностей суспензией пемзового абразива; на фиг. 2 показан узел струйной обработки с блоком охлаждения; на фиг. 3 показана обработка поверхности изделия суспензией пемзового абразива; на фиг. 4 представлен коллектор для пемзовой обработки в плане; на фиг. 5 узел форсунки; на фиг. 6 узел крепления колеса коллектора. In FIG. 1 shows a device for cleaning flat surfaces with a suspension of pumice abrasive; in FIG. 2 shows a blasting unit with a cooling unit; in FIG. 3 shows the surface treatment of a product with a suspension of pumice abrasive; in FIG. 4 shows a collector for pumice processing in plan; in FIG. 5 nozzle assembly; in FIG. 6 collector wheel mount.

Устройство содержит (фиг. 1) каркас 1 с установленным на нем узлом 2 струйной обработки и блоком 3 охлаждения, рециркулятор 4, соединенный болтами с блоком охлаждения и трубопроводами с узлом 2. Рециркулятор 4 содержит емкость 5 для суспензии с установленными на ней насосами 6, гидроциклоны 7 для рекуперации суспензии, приборы 8 контроля и регулирования. Внутренняя полость узла 2 струйной обработки (фиг.2) разделена перегородками на четыре зоны: зону 9 входа заготовки, зону 10 обработки верхней поверхности изделия, зону 11 обработки нижней поверхности изделия, зону 12 выхода. Зоны 9 и 12 имеют окна 13 для прохода заготовок. Вдоль корпуса узла размещены направляющие 14, на которые установлен валковый конвейер 15, содержащий верхние опорные валки 16 и нижние опорные валки 17. Перегородки зон имеют пазы, в которых размещены колеса 18 подвижных коллекторов 19 пемзовой обработки и коллекторов 20 для омывания опорных валков водой форсунками 21. Коллекторы 19 соединены трубопроводами с насосами 6. Коллекторы 19, 20 получают возвратно-поступательное движение в противоположных направлениях от привода 22, расположенного на корпусе узла, через кривошипно-шатунный механизм 23 и тягу 24, размещенную в средней полости 25 между перегородками зон 10 и 11. Оси колес 18 (фиг. 4-6) соединены с коллекторами 19 посредством резиновых втулок 26, что обеспечивает эластичную их подвеску и возможность самопроизвольной вибрации коллекторов от реактивной силы струи, выходящей из форсунок 21, исключая засоряемость форсунок пемзой. Форсунки 21 зафиксированы на коллекторах 19 элементами 32 и 33 крепления с обеспечением направленности следа плоского струйного факела на угол 40-45^о к направлению движения и на угол 84-86^о к поверхности обработки.The device contains (Fig. 1) a frame 1 with a blasting unit 2 mounted on it and a cooling unit 3, a recirculator 4 connected by bolts to the cooling unit and pipelines with a unit 2. The recirculator 4 contains a suspension tank 5 with pumps 6 installed on it, hydrocyclones 7 for the recovery of the suspension, devices 8 control and regulation. The internal cavity of the blasting unit 2 (Fig. 2) is divided by partitions into four zones: the workpiece entry zone 9, the upper surface treatment zone 10, the lower surface treatment zone 11, and the exit zone 12. Zones 9 and 12 have windows 13 for the passage of workpieces. Along the body of the assembly, rails 14 are mounted on which a roller conveyor 15 is installed, containing upper support rolls 16 and lower support rolls 17. The zone partitions have grooves in which the wheels 18 of the movable pumice processing collectors 19 and collectors 20 for washing the support rolls with water nozzles 21 are placed The collectors 19 are connected by pipelines to the pumps 6. The collectors 19, 20 receive reciprocating motion in opposite directions from the actuator 22 located on the body of the assembly, through the crank mechanism 23 and rods 24, located in the middle cavity 25 between the partitions of zones 10 and 11. The axles of the wheels 18 (Fig. 4-6) are connected to the collectors 19 by means of rubber bushings 26, which ensures their elastic suspension and the possibility of spontaneous vibration of the collectors from the jet reactive force exiting from nozzles 21, excluding clogging of nozzles with pumice. The nozzles 21 are fixed to the manifolds 19, elements 32 and 33 providing attachment to the track direction of the flat jet of the torch by an angle ^of 40-45 to the direction of motion and at an angle ^of 84-86 to the surface treatment.

В зонах 9 и 12 расположены стационарные коллекторы 27 с форсунками 21 для обмыва заготовки сверху и снизу до и после пемзовой обработки. Коллекторы 27 соединены трубопроводом между собой и с внешней магистралью. Блок 3 охлаждения (фиг.2) состоит из корпуса 28, имеющего центральную перегородку, разделяющую внутренний объем на две полости 29. Каждая полость имеет наклонный лоток 30, выходящий в емкость 5 для суспензии рециркулятора 4. В каждой полости установлены змеевики 31, служащие для отвода тепла, выделяющегося в процессе обработки заготовок, и над ними сетчатые фильтры 34 для улавливания крупных посторонних включений. In zones 9 and 12, stationary collectors 27 are located with nozzles 21 for washing the workpiece from above and below before and after pumice processing. The collectors 27 are connected by a pipeline between themselves and with an external highway. The cooling unit 3 (FIG. 2) consists of a housing 28 having a central partition dividing the internal volume into two cavities 29. Each cavity has an inclined tray 30 extending into the reservoir 5 for the slurry of the recirculator 4. In each cavity, coils 31 are used to serve removal of heat generated during processing of the workpieces, and above them mesh filters 34 to capture large foreign matter.

Устpойство работает следующим образом. The device operates as follows.

Изделие, в частности заготовка печатной платы, поступает в окно 13 входной зоны 9, затем по конвейеру 15 последовательно в зоны 10, 11 и 12 узла 2 установки. В зоне 9 происходит предварительная промывка изделия перед пемзовой обработкой, в зоне 10 (фиг.2 и 3) обработка суспензией верхней плоскости 35 заготовки и омывание нижних опорных валков 17, в зоне 11 обработка суспензией нижней плоскости 36 заготовки и омывание верхних опорных валков 16, в зоне 12 отмывка заготовки от остатков пемзы. The product, in particular the PCB blank, enters the window 13 of the input zone 9, then along the conveyor 15 sequentially into the zones 10, 11 and 12 of the installation unit 2. In zone 9, the product is pre-washed before pumice treatment, in zone 10 (FIGS. 2 and 3) the suspension is treated with the upper plane 35 of the workpiece and the lower back rolls 17 are washed, in zone 11, the suspension is processed with the lower plane 36 of the workpiece and the upper back-up rolls are washed 16, in zone 12 washing the workpiece from the remnants of pumice.

В зонах 10 и 11 происходит последовательная обработка поверхности заготовок, движущихся на жестких опорных валках 17 конвейера 15, струями суспензии пемзового абразива посредством форсунок 21 коллекторов 19 (фиг.3). Струи суспензии, выходя из форсунок 21 коллекторов 19, образуют плоские треугольные факелы, которые развернуты на угол 45^о к направлению движения обрабатываемой поверхности, что при перемещении коллекторов исключает образование пробельных зон на поверхности заготовки, и на угол 84^о к поверхности обработки, что обеспечивает направленный смыв оседающей пемзы с поверхности заготовки. Отработанная суспензия поступает в блок 3, охлаждается посредством змеевиков 31 и по лоткам 30 сливается в емкость 5 рециркулятора 4, а затем насосами перекачивается снова в коллекторы пемзовой обработки для повторной рециркуляции. Процесс повторяется. Загрязненная пемзой промывная вода поступает в гидроциклоны 7 для рекуперации пемзы и возврата ее в технологический цикл.In zones 10 and 11, a sequential surface treatment of the workpieces moving on the hard support rolls 17 of the conveyor 15 takes place with jets of a pumice abrasive suspension by means of nozzles 21 of the collectors 19 (Fig. 3). The jets of suspension, leaving the nozzles 21, manifold 19, form a flat triangular torches, which are rotated by an angle ^of 45 ° to the direction of movement of the treated surface, when moving the reservoir eliminates the formation of the non-printing areas on the surface of the workpiece, and an angle 84 ^of a surface treatment that provides directional flushing of settling pumice from the surface of the workpiece. The spent suspension enters block 3, is cooled by means of coils 31 and is discharged through trays 30 into a container 5 of the recirculator 4, and then pumped again to pumice collectors for repeated recirculation. The process is repeated. Contaminated with pumice washing water enters the hydrocyclones 7 to recover pumice and return it to the production cycle.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить качество подготовки поверхности печатных плат, может быть использовано как автономно, так и в составе автоматической линии по подготовке поверхности печатных плат, а также повысить экологические характеристики. Thus, the proposed technical solution improves the quality of the surface preparation of printed circuit boards, can be used both independently and as part of an automatic line for the preparation of the surface of printed circuit boards, as well as improve environmental performance.

Claims

1. DEVICE FOR CLEANING FLAT SURFACES WITH A PROCESSING LIQUID, PREFERREDLY BY SUSPENSION OF A PUMZA ABRASIVE, containing a container for the processing fluid, a roller conveyor, a collector with means for forming a flat flow of the processing fluid in the form of a nozzle arranged transversely to the surface of the nozzle, that the roller conveyor is equipped with support drive shafts mounted against nozzles placed on the manifold, configured to form a flat flow of the processing fluid in the form of a triangular torch in a plane rotated at an angle of 45 ^o to the plane perpendicular to the surface to be machined between and at an angle of 84 ^o to the surface to be treated, and the collector is made with the possibility of reciprocating movement transverse to the direction of movement of the conveyor.

2. The device according to claim 1, characterized in that the collector is made with wheels with an elastic suspension.