CN113194613A - 一种pcb板的修复方法 - Google Patents

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甘勇
舒畅
郝明明
吴锦兴
莫豫铭
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Abstract

本发明公开了一种PCB板的修复方法，包括步骤1、通过自动光学检测发现线路熔断的区域；步骤2、将PCB板的线路轨迹图导出在电脑中标识出熔断线路，通过熔断线路测量出线宽和计算出熔断区域的体积，从而确定激光光斑的大小和计算出激光熔覆粉末的用量；步骤3、通过激光光斑的大小和粉末的用量为激光熔覆的基本参数，计算激光的离焦量、激光扫描速度、送粉速率、激光功率和数控平台的移动轨迹，且采用激光设备对PCB电路板进行同步式激光熔覆修复。本发明能快速地修复微米级线宽的线路板，极大地提高了材料和资源的利用率，降低制造成本，并且采用有数控技术修复线路，使得修复更加精准和可靠。

Description

一种PCB板的修复方法
技术领域
本发明属于PCB板修复的技术领域，尤其是指一种PCB板的修复方法。
背景技术
由于信息时代向智能时代的快速转变，电子产品特别是消费类电子产品的快速迭代已经成为常态，作为电子产品中不可缺少的基础硬件，PCB板也越来越重要。但是在PCB板的生产流程的刻蚀工艺中出现的过腐蚀，导致PCB电路板线路的熔断，线路的熔断会使整块PCB板无法正常工作，导致了PCB板整块的报废，造成了很大的材料和资源的浪费。
目前，对PCB电路板的修复方案通过焊接的方法，在断连的线路端点镀上锡焊料，然后熔焊将实心导线焊接在到开路的两端，从而使线路恢复通路状态。但是这种方法只适用于线路很宽，达到毫米线宽以上的电路板。随智能手机等产品的发展微米级线宽的线路板越来多，亟需设计一种能快速修复微米级线宽的线路板的方法，以提高材料和资源的利用率，降低制造成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种PCB板的修复方法。该方法能快速地修复微米级线宽的线路板，极大地提高了材料和资源的利用率，降低制造成本。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
一种PCB板的修复方法，包括以下步骤：
步骤1、通过自动光学检测发现线路熔断的区域；
步骤2、将PCB板的线路轨迹图导出在电脑中标识出熔断线路，通过熔断线路测量出线宽和计算出熔断区域的体积，从而确定激光光斑的大小和计算出激光熔覆粉末的用量；
步骤3、通过激光光斑的大小和粉末的用量为激光熔覆的基本参数，计算激光的离焦量、激光扫描速度、送粉速率、激光功率和数控平台的移动轨迹，且采用激光设备对PCB电路板进行同步式激光熔覆修复。
作为一种优选的方案，所述熔断线路的线宽≥20um。
作为一种优选的方案，步骤3中的所述激光设备采用同步式送粉对PCB电路板进行激光熔覆修复。
作为一种优选的方案，步骤3中的所述数控移动平台为微米级刻度数控移动平台。
作为一种优选的方案，步骤3中的所述激光设备为绿光激光设备或蓝光激光器设备。
作为一种优选的方案，步骤2和3中的激光熔覆粉末为铜粉。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明利用光斑直径最小可达20um的绿光激光设备采用同步送粉方式，对熔断线路进行精准激光熔覆修复。与常规的PCB电路板的修复方案相比，本发明能快速地修复微米级线宽的线路板，极大地提高了材料和资源的利用率，降低制造成本，并且采用有数控技术修复线路，使得修复更加精准和可靠。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明PCB板的修复方法的流程框图。
图2为本发明PCB板的修复方法的激光设备和数控移动平台对PCB板进行修复的结构示意图。
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。
实施例：
参见图1和图2，本实施例涉及PCB板的修复方法，包括以下步骤：
步骤1、通过自动光学检测发现线路熔断的区域；
步骤2、将PCB板的线路轨迹图导出在电脑中标识出熔断线路，通过熔断线路测量出线宽和计算出熔断区域的体积，从而确定激光光斑的大小和计算出激光熔覆粉末的用量；所述熔断线路的线宽≥20um，即能修复微米级线宽的线路板，极大地提高了材料和资源的利用率，降低制造成本。
步骤3、通过激光光斑的大小和粉末的用量为激光熔覆的基本参数，计算激光的离焦量、激光扫描速度、送粉速率、激光功率和数控平台的移动轨迹，且采用激光设备对PCB电路板进行同步式激光熔覆修复。
所述激光设备采用同步式送粉对PCB电路板进行激光熔覆修复，粉末可以提前被激光加热。所述数控移动平台为微米级刻度数控移动平台，使修复的线路更加精准，更接近原始线路。更佳的，激光熔覆粉末选择铜粉。
所述激光设备为绿光激光设备或蓝光激光器设备。其中，采用绿光激光铜粉较高的吸收率，能有效的保护PCB的环氧树脂层。而采用蓝光激光器可进一步的提高铜粉的吸收率。
具体的，以自动光学检测(简称AOI)发现刻蚀中熔断线宽为25um、其线高度和长度分别为1mm和100mm环氧树脂为绝缘包覆材料的PCB电路板修复为例。
计算相应参数：铜粉的体积Vcu＝1mm×100mm×25um＝2.5×10-2cm-3；铜粉质量Mcu＝Vcu×ρcu＝2.5×10-2cm-3×8.96g/cm3＝0.224g；熔覆相应质量的铜粉所需的热量为Q＝CcuMcuΔT(铜粉升温吸收热量)+Mcuq(熔化时吸收热量)＝0.39×10-3J/(kg*℃)×0.224g×(1083℃-25℃)+0.224g×10-3kg×205kJ/kg＝92.43J+45.92J＝138.35J。激光设备采用同步式送粉的绿光激光器，发射出来的绿光的波长为525um，铜在该波长激光下的吸收率为54.5％，因此总功为W总＝Q/A＝138.35J/54.5％＝253.85J。经过测验，当激光设备的光斑为25um时，激光的功率为640W，激光打在厚度为2mm的纯环氧树脂板上面停留时间超过0.4s时，基板环氧树脂开始融化，因此此次熔覆激光停留时间t1控制为0.4s，故激光功率为P＝Q/t1＝253.85J/0.4s＝634.63W＜640W，故在熔覆铜粉时PCB电路板上的环氧树脂基板不会熔化。由此扫描速度为v＝25um/0.4s＝62.5um/s，修复线长为100mm线路所需扫描时间t2＝100mm/62.5um/s＝1600s，因此也可以计算出送粉速率为m1＝0.224g/1600s＝0.14mg。激光设备的光斑为25um时的离焦量为3.43cm。最后需将PCB板的线路CAD图及扫描速度V导入到微米级刻度的数控平台中，打开氩气保护气氛下进行激光熔覆对线路进行修复，修复完成后再经AOI检测是否已将线路修复完好。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种PCB板的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、通过自动光学检测发现线路熔断的区域；
步骤2、将PCB板的线路轨迹图导出在电脑中标识出熔断线路，通过熔断线路测量出线宽和计算出熔断区域的体积，从而确定激光光斑的大小和计算出激光熔覆粉末的用量；
步骤3、通过激光光斑的大小和粉末的用量为激光熔覆的基本参数，计算激光的离焦量、激光扫描速度、送粉速率、激光功率和数控平台的移动轨迹，且采用激光设备对PCB电路板进行同步式激光熔覆修复。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板的修复方法，其特征在于，所述熔断线路的线宽≥20um。
3.根据权利要求1所述的一种PCB板的修复方法，其特征在于，步骤3中的所述激光设备采用同步式送粉对PCB电路板进行激光熔覆修复。
4.根据权利要求1所述的一种PCB板的修复方法，其特征在于，步骤3中的所述数控移动平台为微米级刻度数控移动平台。
5.根据权利要求1所述的一种PCB板的修复方法，其特征在于，步骤3中的所述激光设备为绿光激光设备或蓝光激光器设备。
6.根据权利要求1所述的一种PCB板的修复方法，其特征在于，步骤2和3中的激光熔覆粉末为铜粉。
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