CN108925059A - 一种派瑞林膜层的除膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种派瑞林膜层的除膜方法，该方法具体为采用高能超短脉冲激光对电路板上派瑞林膜层进行清除方法。在待除膜层的电路板一定距离范围内，采用超短脉冲激光辐照电路板上的派瑞林膜层，派瑞林膜层吸收高能量超短脉冲激光后发生作用，派瑞林膜层材料的原子带“电”，发生“库仑***”，通过激光发出的能量将派瑞林膜层中甲基(‑CH2‑)之间的化学键打断，在不引起热量累积的情况下将膜去除。本方法清除质量好，效率高，在不伤及电路板上的电子元器件的情况下精准清除不需要的派瑞林膜层。

Description

一种派瑞林膜层的除膜方法
技术领域
本发明涉及电路板派瑞林镀膜层处理技术领域，特别涉及一种派瑞林膜层的除膜方法。
背景技术
派瑞林英文名：Parylene。六十年代中期美国Union Carbide Co.开发应用的一种新型敷形涂层材料，它是一种对二甲苯的聚合物，根据分子结构的不同，Parylene可分为N型、C型、D型、F型、HT型等多种类型。派瑞林(Parylene)薄膜一般都是通过独特的低压化学真空气相沉积工艺(LPCVD技术)制备。成膜过程是由活性派瑞林单体小分子在基材表面"生长"出完全敷形的聚合物薄膜涂层，它能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边，号称"无孔不入"可深入裂缝里和内表面。这种真空状态下室温沉积制备的0.1-100微米薄膜涂层，厚度均匀、致密无针孔、透明无应力、不含助剂、不损伤工件、有优异的电绝缘性和防护性，甚至被业内称为当今世界最顶级的防潮、防霉、防腐、防盐雾的特殊防护涂层，因此在电子产品防护方面得到广泛应用。
在实际应用过程中，由于电子产品功能性的要求：如连接器、接地点需要导电，光学元器件、麦克风、喇叭、马达等被膜层包裹后影响功能，因此在某些特定区域不能有派瑞林膜层存在。现有的解决方案都是采用各种遮蔽材料将不能镀膜的区域进行包裹、覆盖，我们将其称之为“掩膜”；在派瑞林镀膜完成后，遮蔽区域的掩膜材料需要被去除，我们将其称之为“除膜”。
由于于派瑞林膜“无孔不入”的特点，很难保证掩膜区域100％没有派瑞林膜层进入，一旦有膜层进入，后续维修非常困难，甚至有产品报废的可能；掩膜、镀膜及除膜整个工艺流程长，生产效率低，且品质管控困难。现有的除膜一般都是采用机械方式，比如刀片切割掩膜材料周边的膜层后用镊子等工具将掩膜材料去除。在此过程中很容易切伤电路板，且手动方式精度控制很差。机械方法除膜时如果掩膜材料周边的派瑞林膜层膜层未被彻底切开，除膜时很容易造成周边膜层与电路板脱层的情况，从而影响防护效果。掩膜、镀膜、除膜三步中掩膜、除膜工艺复杂度非常高，大大增加了派瑞林镀膜的成本，限制了其应用场景。随着表面贴装技术越来越成熟，电子元器件的高密化正在成为趋势，高密度LED显示屏、01005封装的印刷电路板越来越普及，电子器件的小型化对掩膜、除膜的精度提出了更高的要求。传统派瑞林镀膜工艺中的掩膜、除膜精度已无法满足要求，需要一种新的颠覆性技术来解决此问题。
发明内容
为了解决以上的问题，本发明公开了一种派瑞林膜层的除膜方法，包括如下步骤：
S1.将待除派瑞林膜层的电路板图纸导入电脑***，通过电脑控制软件选定该电路板除膜区域；
S2.通过光学检测***(AOI)对待除派瑞林膜层的电路板进行扫描获取的影像与导入电脑***的电路板图纸比对后，精确得出电路板除膜区域的具体坐标范围；
S3.采用超短脉冲激光，精确控制超短脉冲激光参数及清除参数，通过激光辐照电路板除膜区域达到去除派瑞林膜层。
进一步地，在所述S1和S2步骤之间，还包括步骤S12：将电路板通过夹具固定在工作平台上，并让电路板最大变形量控制在+/-0.5mm以内。
进一步地，所述超短脉冲激光参数包括峰值功率、激光波长、激光脉宽、激光频率。
进一步地，所述峰值功率为2～30W，激光波长为177nm～1650nm，激光脉宽为1飞秒～500皮秒，激光频率为200～1000Hz。
进一步地，所述清除参数包括：平均输出功率、激光清除扫描速度及扫描次数。
进一步地，所述平均输出功率为2-20W，激光清除扫描速度为100～2000mm/S，扫描次数为1～20次。
实施本发明的一种派瑞林膜层的除膜方法，具有以下有益的技术效果：
区别于现有技术中采用掩膜、镀膜、除膜三步法，其中掩膜、除膜工艺复杂度非常高，大大增加了派瑞林镀膜的成本的不足，本技术方案通过在待除膜层的电路板一定距离范围内，采用超短脉冲激光辐照电路板上的派瑞林膜层，派瑞林膜层吸收高能量超短脉冲激光后发生作用，派瑞林膜层材料的原子带“电”，发生“库仑***”，通过激光发出的能量将派瑞林膜层中甲基(-CH2-)之间的化学键打断，在不引起热量累积的情况下将膜去除，且清除质量好，效率高，在不伤及电路板上的电子元器件的情况下精准清除不需要的派瑞林膜层。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例派瑞林膜层的除膜方法原理图；
图2是本发明的实施例派瑞林膜层的除膜方法的除膜前后效果对比图；
图3是本发明的实施例派瑞林膜层的除膜方法的除膜前后另一视角效果对比图。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种派瑞林膜层的除膜方法，包括如下步骤：
S1.将待除派瑞林膜层的电路板图纸导入电脑***，通过电脑控制软件选定该电路板除膜区域；
S2.通过光学检测***(AOI)对待除派瑞林膜层的电路板进行扫描获取的影像与导入电脑***的电路板图纸比对后，精确得出电路板除膜区域的具体坐标范围；
S3.采用超短脉冲激光，精确控制超短脉冲激光参数及清除参数，通过激光辐照电路板除膜区域达到去除派瑞林膜层。
在S1和S2步骤之间，还包括步骤S12：将电路板通过夹具固定在工作平台上，并让电路板最大变形量控制在+/-0.5mm以内。
请参阅图1，除去LED灯珠上的派瑞林膜层2，将带有LED灯珠3的电路板通过夹具固定于工作平台上，采用高能超短脉冲激光1垂直辐照LED灯珠3(即电路板除膜区域)正上方，使激光至待处理表面保持一定距离，采用恰当的扫描速度对LED灯珠上的派瑞林膜层2进行精准的清除。在高能超短脉冲激光进行清除的过程中，需要保持激光至待处理表面距离处于该高能超短脉冲激光1焦距范围内，通过合适设定高能超短脉冲激光峰值功率、激光波长、激光脉宽、激光频率，还要设定激光的平均输出功率、激光清除扫描速度及扫描次数，实现除去LED灯珠3上的派瑞林膜层2最佳除膜效果。
实施例，如待清除的LED灯珠表面膜厚为25微米，采用高能超短脉冲激光的皮秒紫外激光器，输出的激光平均功率为16W，激光频率为600Hz，激光波长为355nm，激光扫描速度为2000mm/S，扫描次数为5次，从而完全除去LED灯珠上的派瑞林膜层，获得的激光清除效果见如图2及图3。
进一步说明：
步骤一：工作台上放置带有夹具固定的LED显示屏模块，LED灯珠朝上，夹具能够平稳支撑电路板，保证工作状态下电路板在夹具内最大变形量控制在+/-0.5mm以内。
步骤二：
在工控机输入LED表面派瑞林膜层刻蚀所需的参数，并将参数编辑成可自动执行的程序以供后续激光机自动运行使用。
步骤三：
自动光学检测***(AOI)对LED显示屏表面进行扫描，并将每一个元器件实际位置坐标发送给激光机工控***，此***可有效避免由于电路板加工及贴片过程造成的误差对切割效果的影响。
步骤四：
采用皮秒/飞秒激光器可切换的输出N种不同波长的激光束(包括但不限于红外、绿光、紫外、深紫外光)对LED灯珠表面的派瑞林膜层进行刻蚀。
实施本发明的一种派瑞林膜层的除膜方法，具有以下有益的技术效果：
区别于现有技术中采用掩膜、镀膜、除膜三步法，其中掩膜、除膜工艺复杂度非常高，大大增加了派瑞林镀膜的成本的不足，本技术方案通过在待除膜层的电路板一定距离范围内，采用超短脉冲激光辐照电路板上的派瑞林膜层，派瑞林膜层吸收高能量超短脉冲激光后发生作用，派瑞林膜层材料的原子带“电”，发生“库仑***”，通过激光发出的能量将派瑞林膜层中甲基(-CH2-)之间的化学键打断，在不引起热量累积的情况下将膜去除，且清除质量好，效率高，在不伤及电路板上的电子元器件的情况下精准清除不需要的派瑞林膜层。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。

Claims (6)

1.一种派瑞林膜层的除膜方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将待除派瑞林膜层的电路板图纸导入电脑***，通过电脑控制软件选定该电路板除膜区域；
S2.通过光学检测***(AOI)对待除派瑞林膜层的电路板进行扫描获取的影像与导入电脑***的电路板图纸比对后，精确得出电路板除膜区域的具体坐标范围；
S3.采用超短脉冲激光，精确控制超短脉冲激光参数及清除参数，通过激光辐照电路板除膜区域达到去除派瑞林膜层。
2.根据权利要求1所述的派瑞林膜层的除膜方法，其特征在于，在所述S1和S2步骤之间，还包括步骤S12：将电路板通过夹具固定在工作平台上，并让电路板最大变形量控制在+/-0.5mm以内。
3.根据权利要求1所述的派瑞林膜层的除膜方法，其特征在于，所述超短脉冲激光参数包括峰值功率、激光波长、激光脉宽、激光频率。
4.根据权利要求3所述的派瑞林膜层的除膜方法，其特征在于，所述峰值功率为2～30W，激光波长为177nm～1650nm，激光脉宽为1飞秒～500皮秒，激光频率为200～1000Hz。
5.根据权利要求1所述的派瑞林膜层的除膜方法，其特征在于，所述清除参数包括：平均输出功率、激光清除扫描速度及扫描次数。
6.根据权利要求5所述的光信号发射装置，其特征在于，所述平均输出功率为2-20W，激光清除扫描速度为100～2000mm/S，扫描次数为1～20次。
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