TW201313338A - 溶液供應單元、清潔系統及其清潔方法 - Google Patents

Abstract

一種溶液供應單元，包含：一容置槽體，該容置槽體容置有溶液於其中；一連接於該容置槽體之壓力供應模組；一連接於該容置槽體之液體輸出模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭；以及一設置於該容置槽體的檢測模組。

Description

溶液供應單元、清潔系統及其清潔方法

本發明係有關於一種溶液供應單元、清潔系統及其清潔方法，尤指一種用於板件清潔的溶液供應單元、清潔系統及其清潔方法。

現今電子產品均使用印刷電路板(Printed circuit board，PCB)來進行線路的規劃、規劃，而隨著高科技產業的精進，印刷電路板上之尺寸逐漸縮小。由於在生產、搬運、儲藏或焊接電子元件至印刷電路板上的過程中，印刷電路板上可能吸附空氣中之塵埃或工作環境中的微粒，若未加以清除，塵埃或微粒容易造成電路短路的現象，導致電子元件出現燒毀的情況，使得電子產品的可靠度降低。

一般而言，傳統作法係將印刷電路板利用超音波清洗設備進行清潔，其係藉由超音波之振動引起清洗槽中液體(化學藥液、水等)振盪，進而使液體與放置於清洗槽液體內之待清洗物體發生化學反應及物理相互作用，從而獲得清洗效果。

惟通常採用化學藥液清洗印刷電路板需要將電路板浸入被加熱之化學藥液中，使印刷電路板表面之污染物與加熱之化學藥液發生化學反應。但加熱過程中可能產生電路板週圍之化學藥液受熱不均勻，而出現電路板表面不同區域與化學藥液反應程度不同，造成無法完全徹底且均勻地去除印刷電路板表面各處之污物。另外，以浸泡的方式處理印刷電路板必須使用大量的化學溶劑，故在成本與廢料管制上造成生產端的負擔。

本發明之目的之一，在於提供一種溶液供應單元、清潔系統及其清潔方法，本發明所提出之溶液供應單元可精確地輸出所需要的溶劑。

本發明實施例係提供一種溶液供應單元，包含：一容置槽體，該容置槽體容置有溶液於其中；一連接於該容置槽體之壓力供應模組；一連接於該容置槽體之液體輸出模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭；以及一設置於該容置槽體的檢測模組。

本發明實施例係提供一種清潔系統，用以清潔至少一板件，該清潔系統係包括：一主體，其具有一清潔頭；一設於該主體上之輸送裝置，該板件係由該輸送裝置傳送至一對應該清潔頭之清潔位置；以及一設於該主體上之溶液供應單元，包含：一容置槽體，該容置槽體容置有溶液於其中；一連接於該容置槽體之壓力供應模組；一連接於該容置槽體之液體輸出模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭，該液體輸出頭係固定於該清潔頭；以及一設置於該容置槽體的檢測模組。

本發明實施例係提供一種清潔方法，係包括以下步驟：

步驟一：提供一清潔系統，該清潔系統包含：一主體、一設於該主體上之輸送裝置及一設於該主體上之溶液供應單元，該主體具有一清潔頭，該溶液供應單元包括一容置有溶液於其中之容置槽體、一連接於該容置槽體之壓力供應模組、一連接於該容置槽體之液體輸出模組及一設置於該容置槽體的檢測模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭，該液體輸出頭係固定於該清潔頭；

步驟二：提供至少一板件，該板件係由該輸送裝置所承載，該輸送裝置將該板件傳送至一對應該清潔頭之清潔位置；

步驟三：進行一清潔步驟，利用該壓力供應模組施加壓力於該容置槽體中之溶液，使其沿著該管體由液體輸出頭輸出，以利用該溶液針對該板件進行清潔。

本發明具有以下有益的效果：本發明係提出一種溶液供應單元，其可利用氣體壓力擠壓清潔溶液輸出於板件上，而氣體壓力可被精準控制，且清潔溶液在管體中的流量亦可進一步的被控制，故就整體而言，本發明之溶液供應單元可相當精準的針對應用面的需求輸出所需要的清潔溶液之態樣，並且具有相當高的穩定性；再者，本發明可利用檢測模組監控清潔溶液的存量，以避免系統的誤動作。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

本發明提出一種溶液供應單元、清潔系統及其清潔方法，本發明所提出之溶液供應單元係利用氣體壓力控制溶液(例如清潔劑、有機溶劑等)的輸出，故可以達到自動化且精準控制溶液的用量，並可針對不同需求的清潔作業提供各種形式的溶液，例如擦拭態樣的溶液供應、噴灑態樣的溶液供應等等。

請參考圖1，本發明所提出的溶液供應單元1包括有：容置槽體11、壓力供應模組12、液體輸出模組13及檢測模組14；其中容置槽體11是用於容置溶液的主槽體，所述之溶液可為但不限於清潔劑、有機溶劑、去離子水等等；而壓力供應模組12及液體輸出模組13則分別連接於容置槽體11，壓力供應模組12主要在於提供氣體，以氣體壓力施加於容置槽體11的溶液，以迫使容置槽體11的溶液由液體輸出模組13輸出，進而利用所輸出的溶液進行預定的清潔作業。再者，檢測模組14同樣設置在容置槽體11上，其可用於檢測容置槽體11的溶液的存量，以避免容置槽體11中之溶液已用罄所導致之系統空轉的情況。

在本發明中，溶液供應單元1可應用於一清潔系統，其主要可用於清洗至少一板件P，例如晶圓、印刷電路板(printed circuit board，PCB)、導線架(lead frame)或陶瓷基板(ceramic substrate)等等，後文將針對清潔系統做一詳細說明。

請復參閱圖1，在本具體實施例中，容置槽體11係為一大致呈現筒狀的密閉槽體，而溶液可藉由一個可關閉的開口注入其中，而溶液則為一種用於去除殘留在印刷電路板上之異方性導電膜之剝離劑或是清洗印刷電路板上的油漬、污垢、松香、錫渣之水性洗劑、氯化溶劑等等。

在本具體實施例中，壓力供應模組12係包括一氣體供應器121及一設於氣體供應器121與容置槽體11之間的壓力控制器122。氣體供應器121可為氣體鋼瓶如氮氣瓶等或是大型氣體供應設備，其係連接於容置槽體11以提供高壓氣體；而壓力控制器122則設於氣體供應器121與容置槽體11之間，操作者可依照實際的應用調整壓力供應模組12所輸出之氣體壓力，以控制容置槽體11中之溶液的輸出，舉例來說，壓力控制器122可包括薄膜電容式感測器及控制器，其可控制上游或下游壓力，而控制壓力範圍可介於約100至2000托耳(Torr)。

液體輸出模組13則連通於容置槽體11，其用於將容置槽體11中之溶液輸出、傳送至工作區域。在本具體實施例中，液體輸出模組13可包括管體131、設於管體131之控制閥及設於管體131之末端的液體輸出頭134；具體而言，管體131係形成溶液流動的管道，其頭端延伸於容置槽體11之溶液中，而管體131之末端則具有液體輸出頭134，故當壓力供應模組12施加壓力於容置槽體11中之溶液，受壓後的溶液會透過管體131流動至管體131末端的液體輸出頭134，即可用於進行前述之板件的清潔、擦拭作業。

另一方面，如圖所示，所述的控制閥可包括節流閥(throttle)132及/或電磁閥133，節流閥132主要用於調整管體131之溶液的流速，電磁閥133則可構成一控制開關，故控制閥可用於控制由液體輸出頭134所流出之溶液的態樣，例如，藉由節流閥132及電磁閥133的控制，溶液可緩慢的流出，而達到潤溼連接在液體輸出頭134之擦拭布，如不織布、無塵布等等；或者溶液可具有速度地由液體輸出頭134噴灑於前述之板件P上，以利用沖刷的方式清潔前述的板件P。更具體而言，壓力控制器122可利用粗調的方式控制液體輸出頭134之輸出溶液的態樣，而液體輸出模組13之控制閥則以微調的方式控制液體輸出頭134之輸出溶液的態樣，藉以更精確的輸出符合各種應用面的清潔需求。

再者，檢測模組14則是設置在容置槽體11，如圖所示，檢測模組至少包括設於容置槽體11之第一液面檢測器141及設於容置槽體11之第二液面檢測器142；具體而言，第一液面檢測器141係為高液面檢測器，第二液面檢測器142則為低液面檢測器，兩者均可為液面高度的感應器(sensor)，例如一種浮筒結構或是光學感應器等，其可針對液面高度進行監控/偵測，而前述管體131之頭端的高度較佳地低於第二液面檢測器142的位置；因此，當容置槽體11中所灌注之溶液高度高於第一液面檢測器141，表示為高水位；而當容置槽體11中之溶液高度介於第一液面檢測器141與第二液面檢測器142則表示為正常水位；當容置槽體11中之溶液高度低於第二液面檢測器142則表示為低水位，則本發明之溶液供應單元1可利用一警示模組(圖未示)提醒操作者必須添加溶液，若在一預定時間內第二液面檢測器142或第一液面檢測器141仍未偵測到溶液液面，本發明之溶液供應單元1就會停止供應溶液，而整個清潔系統亦會停止運作，而該預定時間可根據使用者的事先設定值來進行，或是溶液供應單元1可根據當時的液體輸出頭134之輸出流量加以計算，例如在高輸出流量時，預定時間為1分鐘，而在低輸出流量的條件下，預定時間則延長為5分鐘。

如圖2所示，其顯示本發明之清潔系統的部分示意圖，其中本發明之清潔系統包括溶液供應單元1、至少具有清潔頭21之主體2及設於主體2上之輸送裝置3，板件P則是被輸送裝置3，如帶動軌道所承載，並傳送至一對應清潔頭21之清潔位置，而液體輸出頭134可連接固定於清潔頭21上，以相對於板件P移動而進行板件P的擦拭、清潔作業。

如圖3所示，當進行板件P的清潔時，可利用下述的步驟進行之：

步驟S101：提供一清潔系統，該清潔系統包括溶液供應單元1、至少具有清潔頭21之主體2及設於主體2上之輸送裝置3，而溶液供應單元1的結構如前文所述，在此就不予贅言。

步驟S103：提供至少一板件P，板件P係由輸送裝置3所承載，且輸送裝置3可連續性地將板件P傳送至一對應清潔頭21之清潔位置，故清潔頭21可上下/左右地帶動溶液供應單元1之液體輸出頭134，而液體輸出頭134則輸出溶液以進行板件P之清潔、擦拭作業。

步驟S105：進行一清潔步驟，利用壓力供應模組12施加壓力於容置槽體11中之溶液，使其沿著管體131由液體輸出頭134輸出，以利用溶液針對板件P進行清潔。更進一步地說，壓力供應模組12之氣體供應器121係提供高壓氣體以產生壓力於容置槽體11中之溶液，而壓力控制器122則可用於調整壓力供應模組12所輸出的氣體壓力，藉以初步地控制容置槽體11中之溶液所輸出的態樣。另外，當容置槽體11中之溶液受壓力而沿著液體輸出模組13之管體131由液體輸出頭134輸出時，節流閥132及電磁閥133可更精確地用於控制由液體輸出頭134所流出之溶液的態樣。

再一方面，在前述之步驟S105中，本發明之溶液供應單元1可提供一種安全監控的步驟。具體而言，容置槽體11上設有第一液面檢測器141及第二液面檢測器142，而第一液面檢測器141及第二液面檢測器142會針對容置槽體11中之溶液進行液面高度之偵測，以避免清潔系統產生誤動作。

舉例而言，當第一液面檢測器141及第二液面檢測器142同時偵測到容置槽體11中之溶液的液面高度時，表示容置槽體11中之溶液為高水位；當僅有第二液面檢測器142偵測到容置槽體11中之溶液的液面高度時，表示容置槽體11中之溶液為正常水位；而當第二液面檢測器142亦無法偵測到容置槽體11中之溶液的液面高度時，則表示容置槽體11中之溶液為低水位，此時溶液供應單元1即可進行一警示步驟，例如以聲響、燈光等通知操作者補充溶液；若在警示步驟中，當第二液面檢測器142在一預定時間內仍然偵測不到容置槽體11中之溶液的液面高度時，溶液供應單元1即停止輸出溶液，使清潔系統暫時關閉，等待操作者進行溶液之補充，反之，當第二液面檢測器142在一預定時間內重新偵測到容置槽體11中之溶液的液面高度時，溶液供應單元1即取消所述之警示步驟，並回復至正常的溶液供應作業。

綜上所述，本發明之溶液供應單元可有效率地、精確地輸出不同態樣的溶液進行板件的擦拭或清潔；另外，本發明之溶液供應單元更可動態地監控溶液的存量，以避免清潔系統產生誤動作。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。

1．．．溶液供應單元

11．．．容置槽體

12．．．壓力供應模組

121．．．氣體供應器

122．．．壓力控制器

13．．．液體輸出模組

131．．．管體

132．．．節流閥

133．．．電磁閥

134．．．液體輸出頭

14．．．檢測模組

141．．．第一液面檢測器

142．．．第二液面檢測器

2．．．主體

21．．．清潔頭

3．．．輸送裝置

P．．．板件

S101～S105．．．流程步驟

圖1係顯示本發明之溶液供應單元之示意圖。

圖2係顯示本發明之清潔系統的示意圖。

圖3係顯示本發明之清潔方法的流程圖。

1．．．溶液供應單元

11．．．容置槽體

12．．．壓力供應模組

121．．．氣體供應器

122．．．壓力控制器

13．．．液體輸出模組

131．．．管體

132．．．節流閥

133．．．電磁閥

134．．．液體輸出頭

14．．．檢測模組

141．．．第一液面檢測器

142．．．第二液面檢測器

Claims (18)

1. 一種溶液供應單元，包含：一容置槽體，該容置槽體容置有溶液於其中；一連接於該容置槽體之壓力供應模組；一連接於該容置槽體之液體輸出模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭；以及一設置於該容置槽體的檢測模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之溶液供應單元，其中該檢測模組係包括一設於該容置槽體之第一液面檢測器及一設於該容置槽體之第二液面檢測器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之溶液供應單元，其中該管體之頭端係伸入該容置槽體中，該管體之頭端的位置係低於該第二液面檢測器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之溶液供應單元，其中該壓力供應模組係包括一氣體供應器及一設於該氣體供應器與該容置槽體之間的壓力控制器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之溶液供應單元，其中該控制閥係包括一電磁閥及一節流閥。
6. 如申請專利範圍第1項所述之溶液供應單元，其中該液體輸出頭係連接有一擦拭布。
7. 一種清潔系統，用以清潔至少一板件，該清潔系統係包括：一主體，其具有一清潔頭；一設於該主體上之輸送裝置，該板件係由該輸送裝置傳送至一對應該清潔頭之清潔位置；以及一設於該主體上之溶液供應單元，包含：一容置槽體，該容置槽體容置有溶液於其中；一連接於該容置槽體之壓力供應模組；一連接於該容置槽體之液體輸出模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭，該液體輸出頭係固定於該清潔頭；以及一設置於該容置槽體的檢測模組。
8. 如申請專利範圍第7項所述之清潔系統，其中該檢測模組係包括一設於該容置槽體之第一液面檢測器及一設於該容置槽體之第二液面檢測器。
9. 如申請專利範圍第8項所述之清潔系統，其中該管體之頭端係伸入該容置槽體中，該管體之頭端的位置係低於該第二液面檢測器。
10. 如申請專利範圍第7項所述之清潔系統，其中該壓力供應模組係包括一氣體供應器及一設於該氣體供應器與該容置槽體之間的壓力控制器。
11. 如申請專利範圍第7項所述之清潔系統，其中該控制閥係包括一電磁閥及一節流閥。
12. 一種清潔方法，包括以下步驟：提供一清潔系統，該清潔系統包含：一主體、一設於該主體上之輸送裝置及一設於該主體上之溶液供應單元，該主體具有一清潔頭，該溶液供應單元包括一容置有溶液於其中之容置槽體、一連接於該容置槽體之壓力供應模組、一連接於該容置槽體之液體輸出模組及一設置於該容置槽體的檢測模組，該液體輸出模組具有一管體、一設於該管體之控制閥及一設於該管體之末端的液體輸出頭，該液體輸出頭係固定於該清潔頭；提供至少一板件，該板件係由該輸送裝置所承載，該輸送裝置將該板件傳送至一對應該清潔頭之清潔位置；以及進行一清潔步驟，利用該壓力供應模組施加壓力於該容置槽體中之溶液，使其沿著該管體由液體輸出頭輸出，以利用該溶液針對該板件進行清潔。
13. 如申請專利範圍第12項所述之清潔方法，其中該壓力供應模組係包括一氣體供應器及一設於該氣體供應器與該容置槽體之間的壓力控制器，在進行一清潔步驟之步驟中，該氣體供應器係提供高壓氣體以產生壓力於該容置槽體中之溶液，該壓力控制器係可調整該壓力供應模組所輸出的氣體壓力。
14. 如申請專利範圍第12項所述之清潔方法，其中該檢測模組係包括一設於該容置槽體之第一液面檢測器及一設於該容置槽體之第二液面檢測器。
15. 如申請專利範圍第14項所述之清潔方法，其中該管體之頭端係伸入該容置槽體中，該管體之頭端的位置係低於該第二液面檢測器。
16. 如申請專利範圍第15項所述之清潔方法，其中在進行一清潔步驟之步驟中，該第一液面檢測器及該第二液面檢測器會針對該容置槽體中之溶液進行液面高度之偵測。
17. 如申請專利範圍第16項所述之清潔方法，其中在進行一清潔步驟之步驟中，當該第二液面檢測器偵測不到該容置槽體中之溶液的液面高度時，該溶液供應單元係進行一警示步驟。
18. 如申請專利範圍第17項所述之清潔方法，其中在該警示步驟中，當該第二液面檢測器在一預定時間內偵測不到該容置槽體中之溶液的液面高度時，該溶液供應單元即停止輸出溶液；當該第二液面檢測器在一預定時間內重新偵測到該容置槽體中之溶液的液面高度時，該溶液供應單元即取消所述之警示步驟。