一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法

文档序号:1850233 发布日期:2021-11-16 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法 (Method for poor solder mask development by laser ablation rework ) 是由 许伟廉 陈世金 巫萃婷 梁鸿飞 郭茂桂 冯冲 韩志伟 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法,涉及印制电路板加工,解决了传统的手工刮除或药水清洗会影响产品的品质,导致产品报废率高的技术问题。对显影不良的焊盘进行优化以及烧蚀点填充,以获取激光钻孔程式,根据所述激光钻孔程式对焊盘表面的油墨进行烧蚀。本发明精度更高、一致性更好,能降低产品的报废率,创造更好的效益。(The invention discloses a method for improving poor solder mask development by laser ablation rework, relates to printed circuit board processing, and solves the technical problem that the product quality is influenced by traditional manual scraping or liquid medicine cleaning, so that the product rejection rate is high. And optimizing the poorly developed bonding pad and filling an ablation point to obtain a laser drilling program, and ablating the ink on the surface of the bonding pad according to the laser drilling program. The invention has higher precision and better consistency, can reduce the rejection rate of products and create better benefits.)

一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法

技术领域

本发明涉及印制电路板加工,更具体地说,它涉及一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法。

背景技术

线路板在阻焊工序生产过程中可能会存在以下几个品质异常点,如显影不净、曝光不良、显影过度、菲林印、油墨垃圾等。目前个别由于开窗小或吸真空不良造成局部显影不良的焊盘,一般采用手工处理,通过手术刀将焊盘上的油墨刮掉。但这种方式存在效率慢、成功率低的情况,往往会造成产品报废,增加生产成本。如果不对其进行处理,则会有沉不上镍金和焊接不良的问题存在,造成产品报废。当然可以通过专用退油药水进行退洗板面油墨,然后重新丝印阻焊油墨,但是油墨经过高温固化后会很难退洗,线路板用的基材经过退油药水长时间的高温浸泡、攻击,会造成产品涨缩异常,影响后续生产品质,严重时基材发白,影响产品的CAF可靠性、耐热可靠性等,从而造成客诉,带来赔款等不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法,解决了传统的手工刮除或药水清洗会影响产品的品质,导致产品报废率高的问题。

本发明所述的一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法,对显影不良的焊盘进行优化以及烧蚀点填充,以获取激光钻孔程式,根据所述激光钻孔程式对焊盘表面的油墨进行烧蚀。

所述对显影不良的焊盘进行优化,具体包括,

对比所述焊盘与其阻焊开窗的面积,若所述焊盘与阻焊开窗的面积一致,将所述阻焊开窗进行防偏收缩,以获取激光烧蚀工作区域;若所述阻焊开窗大于焊盘,将所述阻焊开窗缩小至与设计的焊盘尺寸一致后,再对其进行防偏收缩,以获取激光烧蚀工作区域。

所述防偏收缩具体为,将所述阻焊开窗的边向内缩进10um-20um。

对显影不良的焊盘进行烧蚀点填充,具体包括,通过所述烧蚀点以最大面积阵列排序的形式对激光烧蚀工作区域进行填充,以获取填充后面积最大的所述激光烧蚀工作区域,同时记录下所述烧蚀点的路径,以获取激光钻孔程式。

所述最大面积阵列排序,具体为,

第一步、以所述激光烧蚀工作区域的边缘为界限均匀平铺烧蚀点,并沿着所述界限进行多次的烧蚀点平铺作业,同时确保每个所述烧蚀点所能烧蚀到的不重叠面积最大;

第二步、以靠近所述激光烧蚀工作区域中心的烧蚀点围成的内圈边缘为界限,继续对所述烧蚀点进行的平铺作业,直至所述激光烧蚀工作区域被烧蚀点填充满。

所述获取激光钻孔程式后,采用激光钻孔机的CCD抓取设置的四个尺寸相同的防呆点,并对待返工的印制电路板进行自动涨缩拉伸、补偿,以识别激光烧蚀工作区域及烧蚀点的初始位置。

所述对焊盘表面的油墨进行烧蚀前,根据焊盘上油墨的残留量进行烧蚀参数的设置。

所述对焊盘表面的油墨进行烧蚀后,对所述焊盘上的碳化物进行清洗处理。

当印制电路板的焊盘出现显影不良时,先采用外观检查机筛选出有异常的焊盘,然后对所述焊盘以及印制电路板的编号进行标记。

有益效果

本发明的优点在于:

1、通过激光烧蚀显影不良焊盘上的油墨,与传统的手工刮除或药水清洗相比,其精度更高、一致性更好,能降低产品的报废率,创造更好的效益。

2、对阻焊开窗进行防偏收缩,能有效的防止激光束偏位导致烧蚀阻焊开窗边缘的油墨,或烧伤焊盘边缘的底部基材的问题,确保印制电路板的完整性,利于印制电路板返工合格率的提高。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图;

图2为本发明的焊盘与阻焊开窗一致时的激光烧蚀工作区域结构示意图;

图3为本发明的阻焊开窗大于焊盘时的激光烧蚀工作区域结构示意图;

图4为本发明的激光烧蚀工作区域中烧蚀点平铺的第一状态图;

图5为本发明的激光烧蚀工作区域中烧蚀点平铺的第二状态图

图6为本发明的激光烧蚀工作区域中烧蚀点平铺的第三状态图;

图7为本发明的激光烧蚀工作区域中烧蚀点平铺的第四状态图;

图8为本发明的激光烧蚀工作区域中烧蚀点平铺的第五状态图。

其中:1-焊盘、2-阻焊开窗、3-激光烧蚀工作区域、4-烧蚀点。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明作进一步的描述,但不构成对本发明的任何限制,任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改,仍在本发明的权利要求范围内。

参阅图1,本发明的一种采用激光烧蚀返工阻焊显影不良的方法,具体包括以下步骤:

步骤一、当印制电路板的焊盘1出现显影不良时,先采用外观检查机筛选出有异常的焊盘1,然后对焊盘1以及印制电路板的编号进行标记,以便于后续对异常的焊盘1进行快速定位,以及印制电路板资料的快速读取。

步骤二、根据上述步骤中印制电路板编号获取返工过程中所需的印制电路板资料。该印制电路板资料主要包括有印制电路板内四个尺寸相同的防呆点,用于作为定位点;根据被标记的焊盘1,将印制电路板资料中对应的阻焊开窗2以及设计的焊盘1数据拷贝下来。

步骤三、印制电路板资料拷贝完毕之后,即可对显影不良的焊盘1进行优化以及烧蚀点4填充,以获取激光钻孔程式。

其中,对显影不良的焊盘1进行优化,具体包括,

对比焊盘1与其阻焊开窗2的面积。如图2所示,若焊盘1与阻焊开窗2的面积一致,将阻焊开窗2进行防偏收缩,以获取激光烧蚀工作区域3。如图3所示,若阻焊开窗2大于焊盘1,将阻焊开窗2缩小至与设计的焊盘1尺寸一致后,再对其进行防偏收缩,以获取激光烧蚀工作区域3。对阻焊开窗2进行防偏收缩,主要是为了防止对焊盘1烧蚀的过程中,防止激光束偏位导致烧蚀阻焊开窗2边缘的油墨,或烧伤焊盘1边缘的底部基材的问题,能有效的确保印制电路板的完整性,提高返工的合格率。

优选的,防偏收缩具体为,将阻焊开窗2的边向内缩进10um-20um。一般来说,边缘缩进得越大,就越不会受激光束偏移的影响。但过大的缩进又会导致激光烧蚀工作区域3过小,不利于后期的焊接。因此将缩进范围设置在10um-20um之间,既降低了防止激光烧蚀偏位造成的影响,也避免了对焊盘1开窗面积过小导致后期不能正常加工的问题。

该步骤中,对显影不良的焊盘1进行烧蚀点4填充,具体包括,通过烧蚀点4以最大面积阵列排序的形式对激光烧蚀工作区域3进行填充,以获取填充后面积最大的激光烧蚀工作区域3,同时记录下烧蚀点4的路径,以获取激光钻孔程式。

为确保烧蚀时的稳定性,防止激光偏位过大,烧蚀过程需以点动的方式进行。本实施例通过最大面积阵列排序的形式对激光烧蚀工作区域3进行填充能有效的获取激光烧蚀的工作路径,同时也能很好的保证激光烧蚀工作区域3的边近似直边,确保烧蚀的完整性。

关于最大面积阵列排序,具体为,

第一步、以激光烧蚀工作区域3的边缘为界限均匀平铺烧蚀点4,并沿着界限进行多次的烧蚀点4平铺作业,同时令每个烧蚀点4所能烧蚀到的不重叠面积最大。

其中,关于每个烧蚀点4所能烧蚀到的不重叠面积最大的确定方式,可通过以下方法确定。针对相邻两个烧蚀点4,可将烧蚀点4的圆心点与烧蚀点4和界限的交点进行连线,从而得到这两根连线的一个对称点。再对两个烧蚀点4的圆心点进行连接,以这根连线的中点作为另一个对称点,从而确定相邻两个烧蚀点4的对称线。平铺烧蚀点4时,使烧蚀点4的边缘与界限接触,然后移动烧蚀点4,当烧蚀点4的圆心点位于该对称线上时,停止烧蚀点4的移动,从而实现烧蚀点4的平铺作业,且该烧蚀点4所能烧蚀到的不重叠面积最大。

第二步、以靠近激光烧蚀工作区域3中心的烧蚀点4围成的内圈边缘为界限,继续对烧蚀点4进行的平铺作业,直至激光烧蚀工作区域3被烧蚀点4填充满。

以下以图4-图8对最大面积阵列排序进行说明。假设选取的激光束直径为0.1mm,如图4所示,在激光烧蚀工作区域3的边缘上布置第一个烧蚀点4,以该点作为烧蚀的初始位置。如图5所示,通过四个烧蚀点4对激光烧蚀工作区域3的边缘进行平铺,完成第一次平铺作用,且烧蚀点4之间均不重叠,能烧蚀到最大的面积。如图6所示,依次在相邻两个烧蚀点4之间插入烧蚀点4,一共插入四个烧蚀点4,并确保该烧蚀点4能烧蚀到的不重叠面积最大。即这四个烧蚀点4与原来的四个烧蚀点4的位置关系可认为是原来的四个烧蚀点4的45°旋转。即烧蚀点4能烧蚀到激光烧蚀工作区域3中尚未被烧蚀区域的最大面积。如图7所示,继续对烧蚀点4进行平铺,一共插入八个烧蚀点4,这八个烧蚀点4可认为是原来的八个烧蚀点4的22.5°旋转形成的。最终获得的烧蚀区域的边成近似激光烧蚀工作区域3的边。但是,如果烧蚀点4填充形成的烧蚀区域的外缘与激光烧蚀工作区域3的边缘之间还存在有较大的未填充面积,应继续使用烧蚀点4进行平铺。最后,如图8,直接通过烧蚀点4对激光烧蚀工作区域3的中部未填充位置进行填充即可。如激光烧蚀工作区域3的直径过大,则可通过多层填充的方式实现填充。本实施例中,烧蚀点4的填充路径即为激光钻孔程式。

步骤四、获取激光钻孔程式后,采用激光钻孔机的CCD抓取设置的四个尺寸相同的防呆点,并对待返工的印制电路板进行自动涨缩拉伸、补偿,以识别激光烧蚀工作区域3及烧蚀点4的初始位置。

步骤五、对焊盘1表面的油墨进行烧蚀前,需根据焊盘1上油墨的残留量进行烧蚀参数的设置。本实施例采用2.0-2.5MARK的光圈,设置激光能量为0.2-0.5mj,波长为1-3μs,枪数为1-3枪。但具体的参数设置,则因根据焊盘1表面的油墨残留量进行判断。

具体的判断为,若焊盘1表面无明显油墨残留,油墨呈透明状时,应在上述参数中优先选取数值较低的参数进行作业;若焊盘1表面有轻微油墨残留,且油墨呈浅色时,应在上述参数中优先选取数值在中间段的参数进行作业;若焊盘1表面有明显油墨残留,且油墨呈较深颜色时,应在上述参数中优先选取数值较高的参数进行作业。

在设置参数时,如激光能量等设置过高,虽然可完全出去焊盘1表面油墨,但是会有伤铜的风险,且伴随着严重的碳化,后期难于处理。如该参数设置过低,不能去除表面的油墨,返工不成功。

需要说明的是,因设备环境的差异,本实施例并不对上述参数进行限制,在烧蚀时,可根据实际情况进行微调。

步骤六、根据激光钻孔程式对焊盘1表面的油墨进行烧蚀,以完成对焊盘1上油墨的烧蚀。

步骤七、对焊盘1表面的油墨进行烧蚀后,对焊盘1上的碳化物进行清洗处理,以完成对焊盘1上油墨的清理。相对于传统的手工刮除或药水清洗,通过激光烧蚀清除焊盘1上油墨的方式,精度更高、一致性更好,能降低产品的报废率,创造更好的效益。

步骤八、FQC返检。

步骤九、重新进行表面处理工艺处理流程,或采用手工点金方法保护已返工的焊盘1。最终完成整个返工过程。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

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