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一种PCB覆铜板基材加工装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于印刷电路板加工设备技术领域,尤其是涉及一种PCB覆铜板基材加工装置。

相关背景技术

[0002] 覆铜板是印刷电路板重要的基础材料,在制作印刷电路板时,需要对覆铜板基材进行钻孔、粗化等基础加工,而由于粗化时,需要使用化学药剂对基材进行微蚀刻,在蚀刻完成后,需要对基材进行清洗并烘干。
[0003] 目前,为了避免粗化时使用的化学药剂对基材造成过度微蚀刻,需要在粗化后对基材进行清洗,而为了及时进行基材的后续加工,则需要烘干设备对清洗后的基材进行快速烘干,现在的烘干设备通常使用的是热风风干的方式,如专利公开号为CN114615808B公开的一种电路板烘干用的设备;
[0004] 但是,在粗化时,由于覆铜板基材表面的粗糙度增加,且对于集成电路板来说,其上面钻出的孔洞非常小,且集中,这些均有可能导致在清洗后部分粗化药剂依旧残留在基材板上,如果依旧对这类基材板进行烘干,不仅会导致不必要的烘干资源浪费,而且化学药剂的残留可能会影响电路板的质量,其次,通过热风虽然可以带走基材板上的水液,但是水液的蒸发需要一定时间,影响印刷电路板整体的加工效率。

具体实施方式

[0028] 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。
[0029] 如图1‑图8所示,一种PCB覆铜板基材加工装置,包括底座1,底座1的上方设有烘干箱2,底座1安装有电机驱动机构3,电机驱动机构3驱动烘干箱2旋转,电机驱动机构3包括电机、轴承、输出轴等构件,电机通过驱动输出轴能够带动烘干箱2旋转,烘干箱2的底部安装有滚动支撑结构,用于提高烘干箱2的边缘稳定性,滚动支撑结构包括支撑柱和滚珠等构件,烘干箱2的内部设有多个放置基材板4的放置槽5,且各个放置槽5的内部均安装有用于固定放置基材板4的夹持机构6,各个夹持机构6均包括设置于基材板4两侧的一组左柱61和一组右柱62,一组左柱61和一组右柱62均与放置槽5的槽壁固定连接,各个左柱61的端部均固定插接有与控制器19电性连接的电磁柱63,各个右柱62的端部均开设有T形槽64,且各个T形槽64的内部均滑动设有T形铁芯65,各个T形铁芯65与同侧T形槽64的槽底之间均固定设有弹簧66,电磁柱63能够在旋转离心时稳定吸附T形铁芯65,确保基材板4的稳定性。
[0030] 各个放置槽5的槽底均安装有支撑基材板4的顶出机构7,各个顶出机构7均包括固定插接于放置槽5槽底的中空柱71,且中空柱71的内部固定安装有与控制器19电性连接的顶推电动推杆72,且顶推电动推杆72的输出端与中空柱71的端面滑动连接,顶推电动推杆72的输出端固定安装有顶推板73,顶推电动推杆72可以通过顶推板73将基材板4上顶,并推开盖板21。
[0031] 烘干箱2的内部位于各个放置槽5下方的位置均开设有集水腔8,且各个放置槽5的槽底均开设有多个与集水腔8相连通的排水孔9,烘干箱2的内部开设有多个安装腔10,且各个安装腔10与对应的集水腔8共同安装有导电触发机构11,各个导电触发机构11均包括安装于烘干箱2底部的两个绝缘柱111,且两个绝缘柱111的端面均安装有导电柱112,两个导电柱112的上端均延伸至同侧集水腔8的内部,安装腔10的内部固定安装有第一电磁开关113,且控制器19通过两个导电柱112与第一电磁开关113电性连接,烘干箱2的外侧壁固定安装有与控制器19电性连接的指示灯114,绝缘柱111和导电柱112与烘干箱2可拆分,从而可以便于更换导电柱112,导电柱112采用耐腐蚀性好的导电材料制成。
[0032] 各个顶出机构7与对应的安装腔10共同安装有调阻机构12,且调阻机构12与导电触发机构11电性连接,各个调阻机构12均包括固定安装于中空柱71底部的红外液位检测器121,安装腔10的内部固定安装有绝缘垫块122,且绝缘垫块122的端部固定安装有电阻杆
123,安装腔10的内部固定安装有电磁推杆124,且电磁推杆124的输出端固定安装有绝缘活动块125,绝缘活动块125的侧壁固定插接有导电滑环126,且导电滑环126与电阻杆123滑动接触,红外液位检测器121通过控制器19与电磁推杆124电性连接,导电滑环126通过电阻杆
123与第一电磁开关113电性连接,红外液位检测器121的出射端能够发出红外线,红外线经过集水腔8内部的水液液面会被反射回红外液位检测器121的接收端,红外液位检测器121通过计算红外线发射至接收到红外线的时间,即可得出集水腔8内部的液位高度,且红外液位检测器121会将检测的液位电信号传输给控制器19,控制器19则可以根据该电信号控制向电磁推杆124内部通入的电流大小,此为现有成熟技术,故在此不作赘述,其中红外液位检测器121检测的液位高度越高时,控制器19就增加向电磁推杆124内部通入的电流,通入的电流与液位高度呈正比。
[0033] 烘干箱2安装有与各个放置槽5相连通的烘干机构13,各个放置槽5的槽壁均开设有排风口14,烘干箱2的前侧壁固定安装有排风罩15,且排风罩15内部设有多个间隔区16,各个间隔区16均与对应的排风口14相连通,烘干机构13包括固定安装于烘干箱2背部的密封罩131,烘干箱2的内部开设有多个与放置槽5位置相对应的条形腔132,且各个条形腔132均开设有与同侧放置槽5相连通的多个圆孔133,各个条形腔132均开设有与密封罩131相连通的进风孔134,且各个进风孔134的内部均安装有与控制器19电性连接的第一常开电磁阀135,密封罩131的内部安装有电热器136,密封罩131的外侧壁固定安装有鼓风机137,且鼓风机137的输出端与密封罩131相连通,鼓风机137上安装有变频器,控制器19每接收到一个第一电磁开关113的闭合电信号时,控制器19就通过变频器将鼓风机137的功率降低一个档次,从而减少电能的耗费。
[0034] 各个间隔区16的内部均安装有排风检测机构17,且各个间隔区16的侧壁均开设有出风孔18,各个排风检测机构17均包括固定安装于间隔区16内部的透明管171,透明管171的内部固定安装有灯柱172,且灯柱172的两侧均设有半导体制冷棒173,两个半导体制冷棒173的热端均设置在排风罩15的外侧,排风口14的两个侧壁均固定安装有绝缘三角块174,两个绝缘三角块174的侧壁均开设有固定槽175,且两个固定槽175的内部均固定安装有感光元件176,两个固定槽175的槽口均固定封装有透明板177,间隔区16的侧壁固定安装有第二电磁开关178,感光元件176通过控制器19与第二电磁开关178电性连接,半导体制冷棒
173和灯柱172均与控制器19电性连接,各个间隔区16的底部均安装有排水管(图中未示出),排水管内安装有与控制器19电连接的电控阀,用于将冷凝的水液排出。
[0035] 密封罩131的侧壁固定插接有回吹管22,回吹管22与排风罩15相连通,各个间隔区16均相互开通有回流孔23,各个放置槽5的槽壁均固定插接有排风管24,密封罩131的侧壁与回吹管22的连通处和排风管24的内部均安装有常闭电磁阀25,各个出风孔18的内部均安装有第二常开电磁阀26,常闭电磁阀25和第二常开电磁阀26均与控制器19电性连接,在烘干结束后,可以将鼓风机137输送的气流回流,并配合半导体制冷棒173辅助基材板4快速降温冷却。
[0036] 底座1的端面固定安装有控制器19,且底座1与烘干箱2共同安装有与控制器19电性连接的供电组件20,烘干箱2的端面位于各个放置槽5的槽口处均铰接有盖板21,供电组件20包括固定安装于底座1端面一侧的U形板201,且U形板201的端面固定插接有连接电动推杆202,且连接电动推杆202的输出端固定安装有转接插头203,烘干箱2的侧壁固定安装有转接插座204,控制器19通过转接插头203与转接插座204电性连接,电机驱动机构3定时工作1分钟后,转接插头203和转接插座204的位置相对应,确保烘干箱2在旋转后可以通过转接插头203和转接插座204通电工作。
[0037] 现对本发明的操作原理做如下说明:将各个盖板21打开,并将各个待烘干的基材板4放入放置槽5内,然后将各个盖板21关闭,随后启动控制器19进行烘干工作;
[0038] 控制器19会先控制各个电磁柱63通电,电磁柱63通电后会磁吸对应位置处的T形铁芯65,从而可以利用T形铁芯65对基材板4进行夹持固定,确保基材板4的稳定性,随后,控制器19会控制电机驱动机构3定时工作1分钟,电机驱动机构3会立即驱动烘干箱2旋转,烘干箱2旋转时会产生离心力,在离心力的作用下,基材板4上的水液会被甩出,而甩出的水液则会顺着放置槽5的槽壁下流并通过排水孔9进入同侧集水腔8内,当电机驱动机构3旋转停止后,控制器19会控制连接电动推杆202定时进行输出工作,此时连接电动推杆202会推动转接插头203插入转接插座204内部;
[0039] 随后控制器19会立即启动红外液位检测器121,而红外液位检测器121的出射端发出红外线,红外线经过集水腔8内部的水液液面会被反射回红外液位检测器121的接收端,红外液位检测器121通过计算红外线发射至接收到红外线的时间,即可得出集水腔8内部的液位高度,且红外液位检测器121会将检测的液位电信号传输给控制器19,控制器19则可以根据该电信号控制向电磁推杆124内部通入的电流大小,而电磁推杆124通电后,其输出端会通过绝缘活动块125带动导电滑环126同步移动,从而可以改变导电滑环126与电阻杆123的接触位置,若集水腔8内的水液较多,则导电柱112被水覆盖的长度增加,水液能够将更多的电流导入第一电磁开关113内部,使得通入第一电磁开关113内的电流较大,因此,在集水腔8内部的水液较多时,控制器19会增加向电磁推杆124内部通入的电流,此时电磁推杆124通过绝缘活动块125带动导电滑环126的移动距离增大,故会导致电阻杆123接入导电滑环126、导电柱112与第一电磁开关113的连接回路中的长度增加,从而可以使通入第一电磁开关113内部的电流降低,通过根据水液的深度调节导电柱112与第一电磁开关113的连接回路中的电阻值,可以在水液较多时,减小通入第一电磁开关113内部的电流,而在水液较少时,增加通入第一电磁开关113内部的电流,由于每个基材板4上被甩出的水液不同,如果被甩出的水液较多,则通入第一电磁开关113内部的电流较大,此时会造成第一电磁开关113因为水液过多而误触发,而在水液较少时,则可能造成第一电磁开关113因水液过少而不触发,因此,通过根据水液的多少调节第一电磁开关113与两个导电柱112的连接回路的电阻,可以避免水量的多少影响第一电磁开关113的正常触发工作;
[0040] 其中,控制器19在启动红外液位检测器121的7秒钟后,控制器19会向导电柱112与第一电磁开关113的连接回路进行定时供电,若基材板4未冲洗干净,则甩出汇流至集水腔8处的水液中的粗化药剂(如铬酸较多),此时水中的离子浓度较大,水体的导电性较强,因此,通入第一电磁开关113内部的电流会较大,此时第一电磁开关113的动触头磁吸闭合,控制器19会接收到第一电磁开关113的闭合电信号,若水中的离子浓度较低,水体的导电性较差,通入第一电磁开关113内部的电流较小,此时第一电磁开关113的动触头不会磁吸闭合,由于根据红外液位检测器121检测的液位值,控制器19已经通过电磁推杆124调节了导电滑环126与电阻杆123的接触位置,且在水液较多时(水体与导电柱112的接触面积大,导电性强),增加第一电磁开关113与导电柱112的连接回路的电阻,在水液较少时(水体与导电柱112的接触面积小,导电性弱),减小第一电磁开关113与导电柱112的连接回路的电阻,从而可以有效避免水量的多少对粗化药剂的测定造成的影响,而当控制器19接收到第一电磁开关113的闭合电信号时,会控制对应位置处的电磁柱63断电,并控制顶推电动推杆72定时工作5秒钟,此时顶推电磁推杆124可以通过顶推板73推动该基材板4上移,基材板4上移后会顶开该侧盖板21,同时,控制器19会控制对应的指示灯114亮起,人员即可得知该基材板4可能存在冲洗不干净的现象,应该将该基材板4返回重新清洗;
[0041] 在导电柱112和第一电磁开关113的连接回路断电后,控制器19会控制鼓风机137和电热器136开始工作,同时,控制器19再接收到第一电磁开关113的闭合电信号时,会控制对应的第一常开电磁阀135通电闭合,鼓风机137输送的空气经过电热器136加热后通过各个进风孔134进入条形腔132内部,并通过各个圆孔133进入各个放置槽5内,最后通过各个排风口14和出风孔18排出,由于未冲洗干净的基材板4处的第一常开电磁阀135闭合,故热风不会进入该放置槽5内,此时多余的热风则会进入其它放置槽5内,从而可以减少不必要的热风浪费,而热风在经过放置槽5内部时,会带走基材板4表面的水液,从而可以对基材板4进行快速的烘干处理;
[0042] 同时,控制器19再启动鼓风机137时,会同步启动各个半导体制冷棒173和灯柱172,并延时10秒后向感光元件176与第二电磁开关178的连接回路进行供电,半导体制冷棒
173通电后可以将透明管171处的热量转移至热端,使透明管171的温度保持较低,而通过排风口14排出的气流会与透明管171接触,此时气流中的水汽会凝成水珠,并顺着透明管171下流,由于透明管171表面凝有水珠,故通过透明管171处的光线会被水珠折射,此时照射至感光元件176处的光强较低,从而使得感光元件176自身的电阻值保持较高状态,随着基材板4上的水液蒸发,基材板4被烘干完全时,通过排风口14排出的气流中的水分较少,故在透明管171处凝结的水珠量较少,且随着透明管171上的水珠下流,此时照射至感光元件176处的光强较高,故感光元件176的电阻较小,因此通入第二电磁开关178内部的电流较大,此时第二电磁开关178的动触头磁吸闭合,控制器19在接收到第二电磁开关178的闭合电信号时,会立即闭合对应的第一常开电磁阀135,并停止该侧灯柱172的工作,以及停止向该侧感光元件176和第二电磁开关178的连接回路进行供电,而原本该进入该放置槽5内的热风则会被分配至其它的放置槽5内,对其它还未烘干的基材板4进行烘干,间接提高其它基材板4的烘干效率;
[0043] 在控制器19接收到了所有的第二电磁开关178的闭合电信号时(除了第一电磁开关113对应的第二电磁开关178),控制器19会立即控制电热器136停止工作,并控制各个第二电磁开关178对应的两个常闭电磁阀25、第二常开电磁阀26以及各个第一常开电磁阀135工作,此时,鼓风机137输送的气流经过回吹管22、回流孔23、排风口14回流到各个放置槽5内,并最终通过各个排风管24排出,而回流的气流在经过透明管171处,则可以将透明管171处的低温空气回吹到放置槽5内,从而可以辅助基材板4进行快速降温冷却,在控制器19控制常闭电磁阀25通电2分钟后,控制器19停止常闭电磁阀25、第二常开电磁阀26、第一常开电磁阀135、鼓风机137、半导体制冷棒173的工作,并同时控制各个电磁柱63断电,以及控制各个顶推电动推杆72进行定时的输出工作,使各个被烘干完成的基材板4顶出,烘干结束后,通过查看各个指示灯114是否亮起即可分辨未冲洗干净的基材板4和烘干完成的基材板4,也可以搭配机械手进行自动的上下料工作,如接收到第一电磁开关113的闭合电信号后,机械手将该未冲洗干净的基材板4放入至特点的存放位置或存放容器内,后续由专人统一将这些基材板4进行返回冲洗。
[0044] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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