TWI460041B

TWI460041B - 雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊或焊接之方法

Info

Publication number: TWI460041B
Application number: TW101115947A
Authority: TW
Inventors: Tsung Kung Tsai; Po Nien Su; Chin Wei Wu; Gang Li Liao; cheng heng Li; Jian Ming Chen; Wen Chin Huang
Original assignee: Laser Tek Taiwan Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2014-11-11
Also published as: TW201345643A

Description

雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊或焊接之方法

本發明係關於一種雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊或焊接之方法；更詳細而言，係關於一種藉由雷射焊接機而能精準的定位基板，且透過雷射光在短時間內間接加熱膠體，使遮蔽屏透過膠體而與基板接著或分離，俾具大幅提升遮蔽屏解焊或焊接效率的雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊或焊接之方法。

按，隨著電子產品的日趨小型化及高速性能化，基板(即印刷電路板：PCB板)表面焊接之元件越來越多，不外乎是電阻、電容、電感、晶片或貼片等元件；就貼片之焊接方式而言，其最常使用的是表面接著技術(1)(Surface Mount Technology，以下簡稱SMT)；請同時參閱第一圖及第二圖，SMT之技術流程主要如下：

A、備料(10)：準備欲焊接貼片(30)的基板(2)。

B、塗膠(11)：在基板(2)上的貼片(30)接著處以手動或自動塗佈錫膏(4)。

C、貼片置放(12)：以手動或自動方式將貼片置放在塗佈有錫膏(4)的基板(2)上。

D、回焊(13)：將基板(2)經過迴焊爐的高溫至低溫過程，使得貼片(30)的接腳(300)經由錫膏(4)的熔化及凝結而接著固定於基板(2)上。

因此，基板(2)經由SMT技術後雖可完成貼片(30)的接著，但在貼片(30)的接著效率上不甚理想，恐無法因應電子產業的大量需求而導致供不應求的情況，而在接著設備的成本上也是相當可觀。

此外，前述的貼片(30)係為鏤空態樣，使得基板(2)完成貼片(30)的接著後可進行基板(2)的檢測作業，接著，請參閱第三圖，待檢測完成後再利用一貼片蓋(31)與貼片(30)相互卡合而形成遮蔽屏(3)；然，雖經過SMT技術後的基板(2)不影響後續的檢測作業，但由於貼片(30)與貼片蓋(31)為相互卡合而成，使得貼片(30)與貼片蓋(31)所形成的遮蔽屏(3)係有間隙(32)，因此，當基板(2)在實際運作時，位於基板(2)上且在基板(2)與貼片(30)之間的晶片或其他電子元件勢必會受到位於遮蔽屏(3)外的電子元件的電磁波訊號干擾，進而影響的運作。

又，當基板(2)受損需要維修時，是必須以手動方式拆卸貼片蓋(31)，甚至必須手動解焊貼片(30)後才得以維修，且手動解焊貼片(30)動輒幾分鐘以上；另外，在手動解焊貼片(30)時容易損及基板(2)上的其他電路，使基板(2)毀損更嚴重，因此，在維修上係相當耗費時間及人力。

有鑑於此，本案發明人遂依其多年從事相關領域之研發經驗，針對前述之缺失進行深入探討，並依前述需求積極尋求解決之道，歷經長時間的努力研究與多次測試，終於完成本發明。

即，本發明之主要目的係在提供一種藉由雷射焊接機而能精準的定位基板，且透過雷射光在短時間內間接加熱膠體，使遮蔽屏透過膠體而與基板接著或分離，俾具大幅提升遮蔽屏解焊或焊接效率的雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊或焊接之方法。

依據上述目的，本發明主要係將雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊或焊接之方法；首先，就雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊之方法而言，該雷射焊接機係包含有作業平台、雷射器、影像對位器、位移器及吸取器，其中，該作業平台係設置於位移器上方，該雷射器係設置於作業平台的相對應上方，該影像對位器係設置於雷射器一側，而該吸取器亦設置於雷射器一側；而遮蔽屏解焊之方法係包含有下列步驟：

A、入料：手動或自動將接著有遮蔽屏的基板放置在作業平台上。

B、定位：利用影像對位器及位移器對作業平台上的基板進行定位。

C、雷射：將雷射器所發出的雷射光打在接著於基板上的遮蔽屏上，使遮蔽屏將溫度傳導給接著基板與遮蔽屏的膠體。

D、吸取：利用位移器位移作業平台，使吸取器吸取基板上的遮蔽屏。

因此，藉由上述解焊步驟，使得原先透過膠體而與基板緊密接著的遮蔽屏，經由雷射光快速加熱後，係將溫度傳導給膠體，待膠體受熱熔化後即可吸取遮蔽屏，使得基板與遮蔽屏予以分離；藉此，利用雷射解焊之方法不僅結構簡單，且能精準的定位解焊，並提升解焊效率。

而就雷射焊接機應用在對遮蔽屏焊接之方法而言，係包含有下列步驟：

A、入料：手動或自動將塗佈有膠體的基板放置在作業平台上，其中，在膠體上係連接有尚未接著的遮蔽屏。

C、雷射：將雷射器所發出的雷射光打在對應有膠體的遮蔽屏上，使遮蔽屏將溫度傳導給膠體，當膠體受熱熔化後，該遮蔽屏之接腳隨即與膠體及基板相互接著。

D、冷卻：該膠體冷卻後，基板、膠體及遮蔽屏則相互緊密接著。

因此，藉由上述焊接步驟，使得在基板所塗佈的膠體上且尚未與基板及膠體接著的遮蔽屏，經由雷射光快速加熱後，係將溫度傳導給膠體，待膠體受熱熔化後，該遮蔽屏的接腳隨即透過膠體而與基板接合，續將膠體冷卻後，該遮蔽屏即與基板及膠體緊密接著；藉此，利用雷射焊接之方法不僅結構簡單，且能精準的定位焊接，並提升焊接效率。

此外，前述解焊及焊接方法中所使用的雷射光的波長係以不損害遮蔽屏的波長為主，其中又以波長為1064nm的紅光雷射為最佳；前述膠體係為錫膏；而前述遮蔽屏係為一體成形之鋁、白鐵或不銹鋼材質的遮蔽蓋，使得遮蔽屏與基板及膠體經焊接後可緊密接著，有效防止訊號干擾，以維持基板上電路的正常運作。

為期許本發明之目的、功效及特徵能夠有更為詳盡之了解，係茲舉二個較佳實施例並配合圖式說明如後。

實施例一：

本發明實施例一主要係將雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊之方法；首先，請參閱第四圖，該雷射焊接機(5)係包含有作業平台(50)、雷射器(51)、影像對位器(52)、位移器(53)及吸取器(54)，其中，該作業平台(50)係設置於位移器(53)上方，該雷射器(51)係設置於作業平台(50)的相對應上方，該影像對位器(52)係設置於雷射器(51)一側，而該吸取器(54)亦設置於雷射器(51)一側。

續，請參閱第五圖，雷射焊接機對遮蔽屏解焊之方法(6)係包含有下列步驟：

A、入料(60)：手動或自動將接著有遮蔽屏(70)的基板(7)放置在作業平台(50)上，其中該遮蔽屏(70)為一體成形之鋁、白鐵或不銹鋼材質的遮蔽蓋。

B、定位(61)：利用影像對位器(52)搭配位移器(53)的前、後、左、右的移動，以對基板(7)進行定位。

C、雷射(62)：將雷射器(51)所發出的雷射光打在接著於基板(7)上的遮蔽屏(70)上，使遮蔽屏(70)將溫度傳導給接著基板(7)與遮蔽屏(70)的膠體(71)，其中，該雷射器(51)所發出的雷射光係以波長為1064nm的紅光雷射為最佳，而該膠體(71)係為錫膏。

D、吸取(63)：利用位移器(53)將作業平台(50)位移至吸取器(54)下方，使吸取器(54)吸取基板(7)上的遮蔽屏(70)，藉以將基板(7)與遮蔽屏(70)相互分離。

因此，當基板(7)電路損壞欲進行維修時，可藉由上述雷射焊接機對遮蔽屏解焊之方法(6)，在解焊時，雷射光係依據膠體(71)在基板(7)上的位置，而在對應膠體(71)的遮蔽屏(70)上快速的掃描，使得遮蔽屏(70)在短時間內大幅提升，並將高溫傳導給膠體(71)，使得使得膠體(71)溫度到達熔點而熔化，此時，可利用吸取器(54)吸取原先緊密接著於基板(7)上的遮蔽屏(70)，將基板(7)與遮蔽屏(70)予以分離後，即可進行基板(7)的維修作業；藉此，本發明實施例一利用結構簡單的雷射焊接機對遮蔽屏解焊之方法(6)，不僅能精準的定位基板(7)，且透過雷射光在短時間內間接加熱膠體(71)，並將基板(7)與遮蔽屏(70)分離，俾具大幅提升遮蔽屏(70)解焊之效率。

實施例二：

本發明實施例二主要係將雷射焊接機應用在對遮蔽屏焊接之方法；首先，請參閱第六圖，實施例二之雷射焊接機(5)與實施例一之雷射焊接機(5)的差異在於，實施例二之雷射焊接機(5)在實施焊接時不會使用到吸取器，因此，吸取器未顯示在第六圖中，使得雷射焊接機(5)之結構更為簡單化，僅包含有作業平台(50)、雷射器(51)、影像對位器(52)及位移器(53)而已。

續，請參閱第七圖，雷射焊接機對遮蔽屏焊接之方法(8)係包含有下列步驟：

A、入料(80)：手動或自動將塗佈有膠體(71)的基板(7)放置在作業平台(50)上，其中，在膠體(71)上係連接有尚未接著的遮蔽屏(70)，且該遮蔽屏(70)為一體成形之鋁、白鐵或不銹鋼材質的遮蔽蓋。

B、定位(81)：利用影像對位器(52)搭配位移器(53)的前、後、左、右的移動，以對基板(7)進行定位位。

C、雷射(82)：將雷射器(51)所發出的雷射光打在對應有膠體(71)的遮蔽屏(70)上，使遮蔽屏(70)將溫度傳導給膠體(71)，當膠體(71)受熱熔化後，該遮蔽屏(70)之接腳(700)隨即與膠體(71)基板(7)相互接著，其中，該雷射器(51)所發出的雷射光係以波長為1064nm的紅光雷射為最佳，而該膠體(71)係為錫膏。

D、冷卻(83)：當遮蔽屏(70)與基板(7)接著後，隨即停止雷射，並將膠體(71)靜置冷卻，使基板(7)、膠體(71)及遮蔽屏(70)則相互緊密接著。

因此，當基板(7)欲焊接遮蔽屏(70)時，係先在欲焊接遮蔽屏(70)處，利用無鉛焊錫或有鉛焊錫先焊上膠體(71)，接著，將遮蔽屏(70)放置於膠體(71)上，續透過雷射光在相對應膠體(71)的遮蔽屏(70)上快速加熱，使遮蔽屏(70)在短時間內產生高溫，並將高溫傳導給膠體(71)，待膠體(71)達熔點熔化後，該遮蔽屏(70)的接腳(700)隨即透過膠體(71)而與基板(7)接合，末將膠體(71)靜置冷卻後，該遮蔽屏(70)即與基板(7)及膠體(71)緊密接著，完成遮蔽屏(70)焊接；藉此，本發明實施例二利用雷射焊接機應用在對遮蔽屏焊接之方法(8)，不僅同於實施例一能精準的定位基板(7)，且透過雷射光在短時間內間接加熱膠體(71)，並將遮蔽屏(70)透過膠體(71)與基板(7)緊密接著，俾具大幅提升遮蔽屏(70)焊接之效率。

此外，由於前述已提及遮蔽屏(70)係為一體成形之鋁、白鐵或不銹鋼材質的遮蔽蓋，使得遮蔽屏(70)與基板(7)及膠體(71)經焊接後緊密接著毫無縫隙，因此，可有效防止電磁波訊號干擾，以維持基板(7)上電路的正常運作。

綜觀上述，本發明可獲得如下優點：

一、本發明所述雷射焊接機應用在對遮蔽屏解焊之方法，不僅能精準的定位基板，且透過雷射光在短時間內間接加熱膠體，並將基板與遮蔽屏分離，俾具大幅提升遮蔽屏解焊之效率。

二、本發明所述雷射焊接機應用在對遮蔽屏焊接之方法，不僅能精準的定位基板，且透過雷射光在短時間內間接加熱膠體，並將遮蔽屏透過膠體與基板緊密接著，俾具大幅提升遮蔽屏焊接之效率。

三、本發明所述之遮蔽屏係為一體成形之鋁、白鐵或不銹鋼材質的遮蔽蓋，使得遮蔽屏與基板及膠體經焊接後緊密接著毫無縫隙，因此，可有效防止電磁波訊號干擾，以維持基板上電路的正常運作。

故，本發明在同類產品中具有極佳之進步性以及實用性，同時查遍國內外關於此類結構之技術資料文獻後，確實未發現有相同或近似之構造存在於本案申請之前，因此本案應已符合「新穎性」、「進步性」以及「合於產業利用性」等專利要件，爰依法提出申請之。

唯，以上所述者，僅係本發明之較佳實施例而已，非因此即拘限本發明之專利範圍，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之其它等效結構變化者，均同理皆包含在本發明之申請專利範圍內，合予陳明。

習知：

1．．．表面接著技術

10．．．備料

11．．．塗膠

12．．．貼片置放

13．．．回焊

2．．．基板

3．．．遮蔽屏

30．．．貼片

300．．．接腳

31．．．貼片蓋

32．．．間隙

4．．．錫膏

本發明：

5．．．雷射焊接機

50．．．作業平台

51．．．雷射器

52．．．影像對位器

53．．．位移器

54．．．吸取器

6．．．雷射焊接機對遮蔽屏解焊之方法

60．．．入料

61．．．定位

62．．．雷射

63．．．吸取

7．．．基板

70．．．遮蔽屏

700．．．接腳

71．．．膠體

8．．．雷射焊接機對遮蔽屏焊接之方法

80．．．入料

81．．．定位

82．．．雷射

83．．．冷卻

第一圖係為習知應用於貼片的表面接著技術流程圖。

第二圖係為習知貼片接著基板示意圖。

第三圖係為習知遮蔽屏接著基板示意圖。

第四圖係為本發明實施例一之雷射焊接機示意圖。

第五圖係為本發明實施例一之雷射焊接機對遮蔽屏解焊之流程。

第六圖係為本發明實施例二之雷射焊接機示意圖。

第七圖係為本發明實施例二之雷射焊接機對遮蔽屏焊接之流程。