專利名稱：自動擦板機的制作方法
技術領域：
本實用新型系一種有關電路板制造和加工過程中，焊墊及連接芯片(Chip-On-Board)的底座清潔擦拭的裝置。
背景技術：
已知電路板加工主要插件流程可區分為表面粘著技術(SMT)、自動插件(A/I)、手插件、測試及燒機測試(Burn-In)等。所謂表面粘著技術，是先將印刷電路板(PCB)上一層錫膏，再將組件放上，送進回焊爐內加熱熔解PC板上的錫膏，使組件緊密地粘著于印刷電路板上。而自動插件則是將組件穿透PC板，組件腳會扣住IC板，然后進錫爐加熱，使組件固定在板上，因此以插立式零件為主，至于無法用表面粘著技術及自動插件機器處理的零組件則以人工手插件方式組裝。
由于制作過程中前置制作過程的焊點容易遇熱熔解成液狀，導致電路板正反兩面常常留有錫渣，對于沒有零件組裝的一面，或者還可以常見的電路板清潔機利用膠帶或鋼刷輪作初步的清潔，但是對于使用表面粘著技術(SMT)、自動插件(A/I)、手插件各種不同高度、尺寸、形狀的插件面，一直以來都只能以人工方式，利用橡皮擦或玻璃纖維棒擦拭后，再以壓縮空氣將雜物吹凈的免洗制作過程，或者利用氯化碳氟化合物(CFC)清洗，但是自從蒙特婁議定書規定禁產CFC之后，電子組裝業者受到相當大的影響，因為使用CFC清洗錫膏時，可以在錫膏內加入較多焊劑，表面絕緣阻抗高電性好；后檢改用水洗后，水洗錫膏的焊劑活性很強，清洗非常不容易，如果有一點點清洗不干凈，絕緣阻抗勢必降低，且極易腐蝕零件。
另外對于一些已經完成大部份裝配后再需要補充焊接一些穿孔插裝零組件的電路板，或需要配合各種不同的插件作業的電路板，電路板焊墊可能產生的氧化、變色、雜質的沾粘，格外成為電路板加工一個嚴重的問題，除非以手工，用橡皮擦一個焊墊、一個焊墊地擦拭，才能避免大量的焊接不良，但是人為疏失的問題仍時常發生，尤其對于使用板上連接式芯片(Chip-On-Board)的加工，幾乎都只有以人工的方式，用橡皮擦清拭處理，卻又產生橡皮擦屑殘留的問題，都使得電路板加工技術并沒有因為高科技的表面粘著技術、自動插件技術得到全面性的改善。
有鑒于此，本發明人即針對解決加工中或加工后的電路板的清潔問題，并經多次的實驗測試，終于完成本自動擦板機的發明創造。
發明內容
本實用新型最主要目的在于利用計算機程序設計，搭配變頻驅動器可加載特定控制程序碼完成伺服馬達控制系統，控制設置于被處理的電路板上方的伸縮電動刷頭及真空吸頭，瞄準程序中欲擦拭的每一個焊墊進行擦拭，又將擦拭下來的錫渣或異物由真空吸頭吸出，達到清潔焊墊的目的。
本實用新型一個次要目的在于運用程序設計的技巧，可以確實而均勻地清除電路板每一個待焊接的焊墊，沒有人為上的限制與疏失。特別是當各種插件工藝混合在一起的時候，表面粘著技術(SMT)、自動插件(A/I)、手插件無法在一個時間內完成的時候，或者將芯片(Chip-On-Board)直接粘貼在電路板的加工模式，焊墊擦拭的自動化與正確性就顯得格外重要。
本實用新型另一個目的在于解決水洗錫渣不容易完全清洗干凈的問題，使任何狀態下的電路板焊墊都可以由本實用新型進行自動化標準化的作業，達到完全，而沒有公害。
本實用新型最后一個目的在于降低電路板加工的不良率，在程序設計的控制下，每一個必須擦拭的焊墊都可以得到完全一致的擦拭，并且隨時有真空吸頭將任何毛絮吸走，使電路板維持干凈，又沒有人工可能碰觸到其它已組裝的零件，或水洗導致零件受損的問題，這是本實用新型最重要的目的。
為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案一種自動擦板機，用于對電路板焊墊及連接芯片的底座，進行選擇性擦拭清潔，其技術關鍵在于該自動擦板機包括(1)電路板放置平臺，(2)可移動懸臂式橋架，與X、Y、Z伺服馬達位置控制系統連接，由所述X、Y、Z伺服馬達位置控制系統控制進行位移，所述橋架的支柱懸臂上有由一組或一組以上的可伸縮的擦拭用電動刷頭，電動刷頭一側為真空吸頭，(3)伺服馬達驅動控制系統，與可編程的控制計算機連接。
本實用新型主要包含四個部份，一可編程的控制計算機，一X、Y、Z伺服馬達位置控制系統，一前端設有伸縮電動刷頭及真空吸頭的傳動系統，和一放置電路板的加工平臺。加工平臺的上方架設有一可前后與上下呈X與Z方向整體移動的懸臂，懸臂上又設有一Y向移動式轉接頭，轉接頭設有一個可以Z方向伸縮電動刷頭及一接到一真空密封泵的真空吸頭，由一組X、Y、Z伺服馬達控制系統所控制。當伸縮電動刷頭對準欲擦拭的焊墊從事程序撰寫時，計算機同時將每一個焊點的X、Y、Z坐標輸入計算機程序里面，因此，當計算機依程序運算時，X、Y、Z伺服馬達控制系統即可按計算機指示，控制X、Y、Z軸的傳動系統，先定位X、Y軸的部份，接著伸縮電動刷頭與真空吸頭同時工作，由計算機控制伸縮電動刷頭的壓力、轉速和加工的時間，完成后再進入下一個焊墊進行擦拭。
本實用新型的最大的特點在于定點定壓的擦拭，可使防焊漆保持在最佳狀態，又可以使每一個焊墊維持一定的清潔度，提高品質又節省人工，維持電路板加工生產線的穩定。沒有人為的疏失，沒有水洗的污染和不易清潔的問題，沒有單純吸塵、膠貼的無效加工與刷輪造成防焊漆受到刮傷，產生脫層、白化的危險。
圖1為本實用新型自動擦板機的整體構造示意圖。
圖2為本實用新型的電動刷頭、真空吸管與電路板關系示意圖。
圖3為本實用新型的電動刷頭的示意圖。
圖4為本實用新型的真空吸頭的示意圖。
附圖標記說明10是一個待清潔電路板放置平臺11及12是可以依電路板的寬度適度位移的軌道及軌條111是對象夾頭13是固定電路板位置的固定鈕20是設置在滑軌上一個由伺服馬達驅動的橋架支柱
30是設置在支柱上的懸臂40是伸縮電動刷頭50是真空吸頭60是手動微調桿70是計算機屏幕80是可編程的控制計算機具體實施方式
附圖標記10是一個待清潔電路板放置平臺，依伸縮電動刷頭的數量可以設有相同數量的軌道11，軌道的兩側設有軌條12，可以依電路板的寬度適度位移，軌條上方設有數個固定鈕13固定電路板位置。電路板放置平臺10的單側或相對的兩側設有滑軌，滑軌上設有一由伺服馬達驅動的橋架支柱20，對應平臺作前后X軸向的移動，支柱上設有一懸臂30可由伺服馬達驅動作上下位移，懸臂上設有一組或一組以上可由伺服馬達驅動而位移的伸縮電動刷頭40和一真空吸頭50組合的工作頭端，連接一真空泵。每一組的伸縮電動刷頭之間維持同一水平與二電路板相同的間距，使同一懸臂上的各組工作頭端可以同一工作時間針對相同的二片或二片以上的電路板同一位置的焊墊從事擦拭工作。
每一塊電路板擦拭的開始，必須先調整好各軌道的間距，電路板固定位置，一方面作好定位的工作，一方面避免松動產生位移，如果待擦拭的電路板量多，還可以同時預備多頭同時進行多片加工。
首先利用可編程測量軟件先對準每一個焊墊X、Y、Z軸位置和焊墊形狀與大小、擦拭流程記憶，并進行程序撰寫，再存入連接在X、Y、Z伺服馬達控制系統后端的計算機系統，直接運轉，推動橋架支柱作前后的位移，懸臂作上下的位移，伸縮電動刷頭固定座作左右的位移，刷頭和真空吸頭作接觸焊墊的位移，當刷頭在欲擦拭的焊墊上作旋轉或震動時，氧化的銅銹或雜物被移除，并迅速地被真空吸頭吸除。所有擦拭工作系經計算機程序設計，每一個焊墊的擦拭動作和時間都可以依電路板實際狀況的過程中差異而設計，或旋轉或震動，只要經過計算機程序設計，同一批的電路板必能維持同一的品質。
當然，單一懸臂單一伸縮電動刷頭必然是可行的設計，橋架也可以改為懸臂方式。
由于焊墊有長方形、正方形、圓形等各種不同的類型，焊墊產生異常的種類也不盡相同，因此伸縮電動刷頭的材質、粗細，作用力的方式不盡相同，鋼刷只能說是普遍而耐用的一種，其它如玻璃材質的刷頭不易使焊墊產生變化，皆可作為伸縮電動刷頭材料。
權利要求1.一種自動擦板機，用于對電路板焊墊及連接芯片的底座，進行選擇性擦拭清潔，其特征在于該自動擦板機包括(1)電路板放置平臺，(2)可移動懸臂式橋架，與X、Y、Z伺服馬達位置控制系統連接，由所述X、Y、Z伺服馬達位置控制系統控制進行位移，所述橋架的支柱懸臂上有由一組或一組以上的可伸縮的擦拭用電動刷頭，電動刷頭一側為真空吸頭，(3)伺服馬達驅動控制系統，與可編程的控制計算機連接。
2.如權利要求1所述的自動擦板機，其特征在于所述橋架為懸臂式的單支柱型。
3.如權利要求1所述的自動擦板機，其特征在于所述電動刷頭的刷頭材質是鋼材或玻璃材質。
4.如權利要求1所述的自動擦板機，其特征在于所述電動刷頭的運動方式為垂直震動，或以旋轉或前后左右移動方式震動。
5.如權利要求1所述的自動擦板機，其特征在于所述真空吸頭與真空泵連接。
專利摘要本實用新型自動擦板機系一種利用計算機程序控制一帶有電動刷頭與真空吸頭的懸臂頭，利用伺服馬達的帶動，針對電路板焊墊及連接芯片(Chip－On－Board)的底座，從事選擇性擦拭清潔工作的自動化設備，使用在電路板加工前或選擇性焊接過程中，透過電動刷頭隨著程序的設計，精準地移動于每一個待擦拭的電路板焊墊間，以旋轉或左右或前后擺動的方式，擦拭每一個電路板焊墊。除了可以確實地清除焊墊上氧化物質、灰塵、雜質等，由真空吸頭將其吸出之外，更可以適當地增加焊墊表面的粗糙，增加焊錫的接合力，提高電路板品質。更重要的是節省擦拭人工成本，減少環境公害。
文檔編號B08B1/00GK2788510SQ20052000143
公開日2006年6月14日 申請日期2005年1月24日 優先權日2005年1月24日
發明者林木發 申請人:林木發