CN102989709A - Pcba在线清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCBA在线清洗机，包括机体，所述机体内设置有一用于传送PCBA板的网带，在网带上方且沿该网带运行方向上依次设置有化学预洗室、化学清洗室、化学隔膜室、DI水预洗室、DI水漂洗室、喷淋室、风切干燥室和热风烘干室。本发明通过网带带动PCBA板从左到右依次进行化学预洗、化学清洗、化学隔离、DI水预漂洗、DI水漂洗、喷淋、风切干燥以及热风烘干等处理，实现PCBA板的全自动在线清洗，使PCBA板的清洗和漂洗更加全面，提高了清洗及漂洗的质量。

Description

PCBA在线清洗机

技术领域：

本发明属于PCBA清洗设备，具体涉及的是一种PCBA在线清洗机。

背景技术：

PCBA（Printed Circuit Board Assembly）是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件的整个制程，经过上述制程的PCB板称为PCBA，在对PCB板表面进行流焊或浸焊处理时，需要使用助焊剂，以去除氧化物和降低被焊接材质表面的张力，但是在这个过程中，会有一些助焊剂残留在板上，在后续过程中这些残留助焊剂容易吸附油污、灰尘等，对PCB板的工作造成不良影响和后果。

为保证PCB板的品质，避免残留助焊剂吸附油污和灰尘，通常需要对PCBA进行清洗或在SMT过程中采用免洗型助焊剂，但是随着电子产品的小型化和功能的多样化，I/O数量不断提高，元器件间距越来越微小，产品的应用领域和使用的自然环境不断延伸拓展，免清洗助焊剂的相对可靠性受到前所未有的挑战，许多产品的免清洗制程中，助焊剂没有经过使其能产生聚合反应的高温而表现为合成树脂的特性，在潮湿的环境呈现酸性的本质，会对元器件和PCB的焊点产生腐蚀作用；而且免清洗产品在放置一段时间后其连接器PIN针或者PCB金手指或定位螺丝孔上常常看到铜绿的现象；尤其是免清洗助焊剂的残留物在潮湿的环境下，表面离子残留物会形成树枝状结晶体，而树枝状结晶体会引起电气迁移造成短路；另外免清洗助焊剂中包裹有从锡膏中游离出来的锡球，这些锡球一般不经过清洗很难去除，对于越来越小的元件间距是个隐患，所以对PCBA清洗是一种必然的结果。

通过对PCBA进行清洗，可以将PCBA表面上的助焊剂残留、焊膏、锡球、杂质、灰尘、油渍等有害污染清除，能够消除腐蚀和静电损害，提高产品的使用寿命。

但是对于倒装芯片﹑QFN﹑Micro BGA和小型片式阻容元器件，其下面的助焊剂残留去除起来非常困难，无铅化的制程使助焊剂要求有更高的树脂或松香含量，这样会使得助焊剂在小空间堆积现象更为严重，使得清洗剂渗透更加困难；再者就是更高的无铅温度和多次回流过程使得助焊剂残留清洗起来更加困难。

综上所述，电子组装产品的清洗越来越不容易，这就要求有更好的清洁效果的清洗工艺来解决这些清洗难题。

发明内容：

为此，本发明的目的在于提供一种PCBA在线清洗机，以解决目前电子组装产品助焊剂残留清洗不易，清洗效果差的问题。

为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案：

一种PCBA在线清洗机，包括机体，所述机体内设置有一用于传送PCBA板的网带，在网带上方且沿该网带运行方向上依次设置有化学预洗室、化学清洗室、化学隔膜室、DI水预洗室、DI水漂洗室、喷淋室、风切干燥室和热风烘干室；所述待清洗PCBA板经网带送入化学预洗室进行预清洗，之后由网带送入化学清洗室进行化学清洗，接着进入到化学隔膜室，在化学隔膜室中将PBCA板上化学清洗残留的化学液体吹掉，然后进入到DI水预洗室，进行DI水预洗；DI水预洗后进入到DI水漂洗室，进行DI水漂洗；DI水漂洗之后的PCBA板经过网带送入喷淋室进行DI水喷淋处理，之后进入到风切干燥室将PCBA板上喷淋残留的DI水吹掉，并送入到热风烘干室对PBCA板进行热风烘干，之后由网带将PBCA板送出。

优选地，所述机体一侧上端设置有第一齿轮轴、下端设置有第二齿轮轴；另一侧上端设置有第四齿轮轴和第五齿轮轴，下端设置有第三齿轮轴，所述网带分别与第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴和第五齿轮轴啮合，且形成环形循环。

优选地，所述第一齿轮轴和第二齿轮轴之间还设置有一用于调节网带松紧的张紧机构。

优选地，所述第四齿轮轴和第五齿轮轴之间还设置有一用于驱动网带运行的驱动电机。

优选地，所述化学预洗室、化学清洗室、DI水预洗室、DI水漂洗室和喷淋室中均安装有上喷淋杆和下喷淋杆，所述网带位于上喷淋杆和下喷淋杆之间。

优选地，所述化学隔膜室和风切干燥室中均安装有上风刀和下风刀，所述网带位于上风刀和下风刀之间。

本发明提供的PCBA在线清洗机，通过网带带动PCBA板从左到右依次进行化学预洗、化学清洗、化学隔离、DI水预漂洗、DI水漂洗、喷淋、风切干燥以及热风烘干等处理，实现PCBA板的全自动在线清洗，使PCBA板的清洗和漂洗更加全面，提高了清洗及漂洗的质量。

附图说明：

图1为本发明PCBA在线清洗机的整体结构示意图。

图2为本发明PCBA在线清洗机的内部结构示意图。

图3为本发明PCBA在线清洗机的流体管道示意图。

图中标识说明：机体1、化学预洗室2、化学清洗室3、化学隔膜室4、DI水预洗室5、DI水漂洗室6、喷淋室7、风切干燥室8、热风烘干室9、控制单元10、网带11、第一齿轮轴12、张紧机构13、第二齿轮轴14、第三齿轮轴15、驱动电机16、第四齿轮轴17、第五齿轮轴18。

具体实施方式：

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

请参见图1、图2、图3所示，图1为本发明PCBA在线清洗机的整体结构示意图；图2为本发明PCBA在线清洗机的内部结构示意图；图3为本发明PCBA在线清洗机的流体管道示意图。本发明PCBA在线清洗机对PCBA的清洗程序如下：

通过上述过程依次对PCBA板进行清洗，可使PCBA板的清洗和漂洗更加全面，能够有效提高清洗及漂洗的质量。

其中所述PCBA在线清洗机，包括有机体1，该机体1内安装有网带传动装置，所述网带传动装置包括有用于传送PCBA板的网带11，用于驱动网带11运行的驱动电机16，用于调节网带11松紧的张紧机构13以及安装在机体1一侧上端的第一齿轮轴12、下端的第二齿轮轴14；安装在机体1另一侧上端的第四齿轮轴17、第五齿轮轴18，下端的第三齿轮轴15。所述网带11为不锈钢网带，其分别与第一齿轮轴12、第二齿轮轴14、第三齿轮轴15、第四齿轮轴17和第五齿轮轴18啮合，形成环形循环，驱动电机16位于第四齿轮轴17和第五齿轮轴18之间，且通过网带11连接，通过驱动电机16可驱动网带11循环运行；所述张紧机构13由调节螺杆、滚筒、光轴组成，通过调节螺杆带动滚筒、光杆上下运动，同时压紧网带11上下运动，实现网带11的张紧调节。

在网带11上方且沿该网带11运行方向上依次设置有化学预洗室2、化学清洗室3、化学隔膜室4、DI水预洗室5、DI水漂洗室6、喷淋室7、风切干燥室8和热风烘干室9。

其中化学预洗室2主要由化学预洗卧式泵、过滤器、上喷淋杆、下喷淋杆、化学液箱、管道等组成，化学液体通过化学预洗泵的作用，从化学液箱经过泵、过滤器以及管道后直达上下喷淋杆，通过上下喷淋杆的喷嘴，对网带11上通过的PCBA板进行化学预洗，同时预洗后的液体通过化学液箱中的过滤网回流至化学液箱中。

化学清洗室3主要由化学清洗立式泵、上喷淋杆、下喷淋杆、汇流管、化学液箱、管道以及水刀等组成，化学液体通过化学清洗泵的作用，从化学液箱经过泵、管道直达汇流体和上下喷淋杆，通过上下喷淋杆的喷嘴，对网带11上的PCBA板进行化学清洗，而上侧的最后清洗为水刀，通过水刀的清洗，可使PCBA板的清洗更加全面，能够有效提高清洗的质量，清洗后的液体通过化学液箱中的过滤网可回留至化学液箱中，进行回收利用。

化学隔膜室4主要由电机、外罩、风轮、上风刀、下风刀、分流管、风刀调节装置等组成，电机带动风轮，将空气通过风轮后形成一定的压力，通至分流管和风刀中，风刀中的高压空气对网带上的经过化学漂洗的PBCA板进行风切，将PBCA板上经过化学清洗残留下来的化学液体吹掉，从而达到化学隔离的效果，减少化学液体对后续工艺的影响，而通过风刀调节装置能调节风刀的角度，使达到更好的风切效果，吹掉下来的化学液经过化学隔膜室4中的过滤网可以回流至化学液箱中。

DI水预洗室5主要由DI水预洗卧式泵、上喷淋杆、下喷淋杆、DI水箱、管道、风刀、风刀调节装置等组成，DI水通过DI水预洗泵的作用，从DI水箱中的预洗箱中通过泵、管道直达上下喷淋杆，通过上下淋喷杆的喷嘴，对通过网带上的PCBA板进行DI水预洗，同时液体通过DI水箱中的过滤网可回流至DI水箱中的预洗箱。

DI水预洗室5中包括有上下两把风刀，其与前面的化学隔离共用动力装置，这样既优化了设计，节约成本，同时可对PBCA板预洗中的DI水进行风切，使后续DI水漂洗更加充分。

DI水漂洗室6主要由DI水漂洗立式泵、上喷淋杆、下喷淋杆、汇流管、DI水箱、管道、水刀等组成，DI水通过DI水漂洗立式泵的作用，从DI水箱通过泵、管道直达汇流体和上下喷淋杆，通过上下喷淋杆的喷嘴，对网带上的PCBA板进行DI水漂洗，上侧的最后漂洗为水刀，通过水刀的漂洗，可使PCBA板的漂洗更加全面，能够有效提高漂洗的质量，而且DI水通过DI水箱中的过滤网可回流至DI水箱中。

喷淋室7主要由喷淋卧式泵式泵、上喷杆、下喷杆、DI水箱和管道等组成，DI水通过喷淋卧式泵的作用，从DI水箱通过泵、管道直达上下喷淋杆，通过上下喷淋杆的喷嘴，对网带上的PCBA板进行DI水喷淋，同时DI水可通过DI水箱中的过滤网回流至DI水箱中。

风切干燥室8由风机、风刀、分流管、风刀调节装置等组成，空气通过风机并形成一定的压力并通至分流管和风刀中，风刀中的高压空气对网带上的刚经过最后喷淋的PBCA板进行另外风切干燥，将PBCA板上经过最后喷淋残留下来的DI水吹掉，达到风切干燥的效果，减少DI水对后面热风干燥工艺段的影响，同时通过调节风刀调节装置调节风刀的角度，可达到更好的风切效果，而吹掉下来的DI水经过DI水箱中的过滤网可回流至DI水箱中。

热风烘干室9主要由鼓风机、加热箱和发热管等组成，空气通过鼓风机并形成一定的压力，通至吸口法兰进入到加热箱中，加热箱分上下两层，并设置有15根发热管，将进入加热箱中的高压空气进行加热，并通过所设置的气孔对刚经过风切干燥的PBCA板进行热风烘干，直至出板。

本发明利用水基型的清洗液进行化学清洗，将PCBA表面的助焊剂残留、焊膏、锡球、杂质、灰尘、油渍等有害污染清除，使用DI水进行漂洗以及最后的烘干，使PCBA板达到100%的洁净度，无任何安全隐患，并且对人体和环境无伤害。本发明首先执行化学清洗；此过程一般采用水基型清洗液，由外部添加，清洗作业前必须由加热器对液体进行加热，以增强清洗能力，经过加热的水基型清洗液，由高压泵浦吸入并产生较高的压力，液体通过管道进入每个喷嘴，并由喷嘴喷射出，形成扇型水幕冲击在PCBA板表面，在液体冲击PCBA板表面时，与板表面的物质发生物理反应，液体产生的压力和物理反应能力能够将PCBA板表面的锡膏、松香、助焊剂和污染物剥离，通过多个喷嘴交错进行清洗，将PCBA板面的所有物质全部剥离干净，从而达到化学清洗的目的。而剥离后的污染物经过过滤装置被过滤出来，使清洗液能够循环使用，同时延长清洗液的寿命周期，而且这类清洗液无表面活性剂和无固态物的配方，使清洗件干燥后不会有残留物。不会因靠表面活性剂和污染物的永久结合导致溶液中的有效成分逐渐减少而寿命缩短，清洗后安全可靠。

化学隔离是将PCBA板由化学清洗段带出的化学液体，利用高压鼓风机产生的高压风力，经过风刀对其进行隔离。隔离后的液体回流至清洗液箱。目的是降低液体的消耗，减少后段清洗的难度；预漂洗是利用DI水漂洗段溢留出的脏水作为漂洗液，对化学隔离后的PCBA板表面残留的化学物质的初次漂洗，由高压泵浦将溢留箱的漂洗液吸入并产生较高的压力，液体通过管道进入每个喷嘴，液体由喷嘴喷射出，并形成扇型水幕冲击在PCBA板表面，在液体冲击PCBA板表面时，将PCBA板表面的化学物质剥离，目的是减少后段漂洗的难度，清洗过的DI水直接排走。

DI水漂洗采用DI水作为漂洗液，由外部管道添加，对预漂洗后的PCBA板表面残留的化学物质在次漂洗，漂洗作业前必须由加热器对漂洗液进行加热，以增强漂洗能力，经过加热的漂洗液，由高压泵浦吸入并产生较高的压力，液体通过管道进入每个喷嘴，液体由喷嘴喷射出，并形成扇型水幕冲击在PCBA板表面，通过多个喷嘴交错进行清洗，将PCBA板面的所有物质全部剥离，达到漂洗的目的，而且该过程漂洗液循环使用，并有溢流功能，在漂洗过程中比重较清的物质会漂浮在水面，通过溢流口流至溢留箱，以减少化学物质对漂洗箱液体的污染。

喷淋是利用水处理设备产生的DI水作为漂洗液，DI水的电阻值非常高，可达到10MΩ以上，其离子含量在清洗行业规定范围内，使用纯净的DI水对DI水漂洗段后的PCBA板表面进行最后的漂洗，DI水由外部管道接入并保持相应的压力，DI水通过管道进入每个喷嘴，液体由喷嘴喷射出，并形成扇型水幕冲击在PCBA板表面，在液体冲击PCBA板表面时，将PCBA板表面的所有化学物质剥离干净，达到100%洁净，漂洗过的DI水回流至漂洗箱，目的节省水的消耗。

风切干燥是将PCBA板由喷淋带出的DI水，利用高压鼓风机产生的高压风力，经过风刀对其进行风切干燥，其表面的去水率可达98%以上，风切后的液体回流至漂洗液箱，以节省水的消耗，减少后段烘干的难度。

热风烘干是将PCBA板由风切干燥段带出的少量水份和水气，利用加热器产生的高温和循环的热风进行烘干，在风力流动的过程中由加热器将风力进行快速加热，当热风吹向PCBA板面时，循环的热风加快液体蒸发，以去除PCBA板上的水份和水气，达到干燥的目的。

以上是对本发明所提供的PCBA在线清洗机进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种PCBA在线清洗机，包括机体（1），其特征在于所述机体（1）内设置有一用于传送PCBA板的网带（11），在网带（11）上方且沿该网带（11）运行方向上依次设置有化学预洗室（2）、化学清洗室（3）、化学隔膜室（4）、DI水预洗室（5）、DI水漂洗室（6）、喷淋室（7）、风切干燥室（8）和热风烘干室（9）；所述待清洗PCBA板经网带（11）送入化学预洗室（2）进行预清洗，之后由网带（11）送入化学清洗室（3）进行化学清洗，接着进入到化学隔膜室（4），在化学隔膜室（4）中将PBCA板上化学清洗残留的化学液体吹掉，然后进入到DI水预洗室（5），进行DI水预洗；DI水预洗后进入到DI水漂洗室（6），进行DI水漂洗；DI水漂洗之后的PCBA板经过网带（11）送入喷淋室（7）进行DI水喷淋处理，之后进入到风切干燥室（8）将PCBA板上喷淋残留的DI水吹掉，并送入到热风烘干室（9）对PBCA板进行热风烘干，之后由网带（11）将PBCA板送出。

2.根据权利要求1所述的PCBA在线清洗机，其特征在于所述机体（1）一侧上端设置有第一齿轮轴（12）、下端设置有第二齿轮轴（14）；另一侧上端设置有第四齿轮轴（17）和第五齿轮轴（18），下端设置有第三齿轮轴（15），所述网带（11）分别与第一齿轮轴（12）、第二齿轮轴（14）、第三齿轮轴（15）、第四齿轮轴（17）和第五齿轮轴（18）啮合，且形成环形循环。

3.根据权利要求2所述的PCBA在线清洗机，其特征在于所述第一齿轮轴（12）和第二齿轮轴（14）之间还设置有一用于调节网带（11）松紧的张紧机构（13）。

4.根据权利要求2所述的PCBA在线清洗机，其特征在于所述第四齿轮轴（17）和第五齿轮轴（18）之间还设置有一用于驱动网带（11）运行的驱动电机（16）。

5.根据权利要求1所述的PCBA在线清洗机，其特征在于所述化学预洗室（2）、化学清洗室（3）、DI水预洗室（5）、DI水漂洗室（6）和喷淋室（7）中均安装有上喷淋杆和下喷淋杆，所述网带（11）位于上喷淋杆和下喷淋杆之间。

6.根据权利要求1所述的PCBA在线清洗机，其特征在于所述化学隔膜室（4）和风切干燥室（8）中均安装有上风刀和下风刀，所述网带（11）位于上风刀和下风刀之间。

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