電子線路板置換返修方法

2023-12-07 09:22:56

專利名稱：電子線路板置換返修方法
技術領域：
本發明涉及一種電子線路板置換返修方法。
背景技術：
隨著我國加入世貿，越來越多的國外線路板廠在中國華東、華南設立了加工基地，線路板的加工數量在全世界佔有相當的份額。同時，生產過程中出現的不良產品使各個廠家蒙受了極大的損失，隨著國際線路板原材料如覆銅板等價格的提高，以及製造技術的提升，返修線路板成為線路板生產過程中的一種必須輔助程序。因此，一般大型生產廠家均設有相關返修部門，並投入了一定人力和設備，同時，專業線路板返修公司也應運而生。
目前在返修行業中返修方案有以下幾個特點1.手工操作難於形成大量標準化生產，大量手工操作的直接結果是操作人員參差不齊的操作水平影響到修補成品的整體質量。不利於線路板行業的質量管理。
2.返修只能進行線路板表面操作由於設備簡單和有限的操作，現有技術只能在目視可見的表面進行手工操作，對於線路板內層缺陷板，廠家只能做報廢處理。
3.影響整體線路板的性能在現有技術的基礎上，返修是對線路板有缺陷的局部進行操作，由於局部的線路寬度變化會使線路中阻抗的變化，嚴重的甚至於致使線路阻抗的不匹配，造成個零件之間的互相干涉，直接影響到整個元件的性能。現在高頻高速板digital circuitry或RF/microwave對電子阻抗的不匹配會有更精確的控制要求。這些技術難於適應這些要求。
4.設備投資小，家庭作坊式生產居多缺乏有效的檢測設備，返修質量難於控制。因此，大量的殘次品流入市場。
現有返修行業中設備有補線機、燒斷器(又稱炸開機)、烘箱。
返修方法及流程線路板廠電檢，目測後標記有缺陷開，短路及表面缺陷點的方位。返修人員對缺陷板進行分類，按照開短路的不同，分類操作，具體方法如下1.開路板的返修找到開路的起始和終止點，調整補線機參數，降低補線機頭，踩動開啟補線電源，開始補線操作，操作人員手工移動線路板完成線路修補。抬起補線機頭。其他操作人員根據板表面情況，目視檢測，調製綠油，手工用工具(一般是牙籤或者毛筆)塗綠油於補焊區。送烘箱烘烤(130攝氏度)，保溫烘乾綠油。
缺點補線機所採用的補線材料成分與原有其他線路的材料有很大的差異，補成品的質量難以控制。
補成品線條的寬度由操作者的手工控制，難於達到板材表面原有寬度和形狀。
表面綠油的顏色和性能與原有板材其他非補焊區截然不同。由於缺少應該有的紫外線照射，與基材的粘和力差。
2.短路板的返修根據線路板廠電檢後的表面標示位置，用刮刀把有短路部分的聯結點手工刮斷。或者用炸開機(燒斷器)利用電流電路短接燒斷短路點。用放大鏡檢測結果，如有必要重新操作。目視檢測，調製綠油，手工用工具(一般是牙籤或者毛筆)塗綠油於補焊區。送烘箱烘烤(130攝氏度)，保溫烘乾綠油。送板廠作良品檢測出貨。
缺點手工直接用刮刀對板材表面進行操作，刮斷的深度無法控制，無可避免地將直接損傷到基材。
刮斷後的表面線條形狀無法保證和其他部分相同。
刮斷修補後的線條和基材的附著情況由於有外力的機械幹涉而下降。
表面綠油的顏色和性能與原有板材其他非補焊區截然不同。由於缺少應該有的紫外線照射，與基材的粘和力差，整體性能下降。
3.其他表面缺陷的返修(漏銅，缺金)人工手工調製有關化學藥水，手持簡單操作工具，近距離對板材表面進行修補，這些方法汙染環境，操作人員的長期接觸化學藥水對其身體有相當的影響。

發明內容
本發明的目的是提供一種電子線路板置換返修方法，該方法用壞板上的好區域填補到另一壞板的壞區域上，重新形成一塊好板，對壞境沒有汙染，對操作人員身體沒有影響，沒有現有技術中的任何弊端，完全可以用作線路板廠家的大批量機械化返修生產，而且對線路板沒有影響，無論是線路板整體性能，還是線路形狀、綠油的粘合力、基材性能型狀，都維持了板的原始性能，在提高線路板廠家產量的同時，線路板的質量沒有因為返修而有任何下降。
本發明的技術方案是一種電子線路板置換返修方法，包括下列步驟a.將壞板(1)上的壞區域(12)切割下來形成內框(13)，在同類壞板中挑選具有與壞區域(12)線路相同並完好的壞板(2)，把壞板(2)上的好區域(21)切割下來，好區域(21)的外輪廓形狀與壞板(1)上的內框(13)形狀相同；b.然後將好區域(21)粘接在壞板(1)上的內框(13)中，形成好板(3)。
本發明的優點是1.本發明節約了人力資源，節約了加工時間，提高了加工產量，並能確保製造高質量線路板。
2.本發明置換返修方法在線路板的返修過程中是一個極大的提高，從現有技術只能手工表層返修，發展到本發明機械置換返修線路板中所有缺陷。
3.本發明為操作工人提供了好的健康的工作環境，同時為線路板生產廠家提供了節約成本的新的工藝方法。


下面結合實施例對本發明作進一步的描述圖1為本發明的波浪形結合面示意圖；圖2為本發明的燕尾形結合面示意圖；圖3為本發明的T字形結合面示意圖；圖4為本發明的高腳燕尾形結合面示意圖；圖5為本發明的矩形結合面示意圖；圖6為壞板1和壞板2的示意圖；
圖7為壞板1的加工示意圖；圖8為壞板2的加工示意圖；圖9為置換返修後的好板3的示意圖。
其中1壞板；11壞板上的好區域；12壞板上的壞區域；13內框；2壞板；21壞板上的好區域；22壞板上的壞區域；3返修後的好板；8定位銷孔。
具體實施例方式
實施例一種電子線路板置換返修方法，包括下列步驟一、根據板廠不良板的實際情況，參閱結構說明書，分析可加工區域結合形狀，主要評估因素包括周邊銅箔至板材有效區的距離，成型件的外形尺寸，結合面的長度尺寸。
二、在無塵工作室，利用光學檢測儀進行檢測分類，根據線路板(Component side和solder side)兩面孔(hole)和焊接點(Pad)偏移(Shift)的方向進行歸類，以確保在後續工序中即SMT時的順利進行。(注該項工作在生產初期可以由有經驗的操作員工利用15倍放大鏡來進行，但精密度和產量無法和機器進行相比)。
三、根據待加工區材料剪切強度(注剪切強度根據線路板選用材料，查閱材料層壓後相應機械性能指標)所選膠水的粘度，線路板額定承受壓力，計算加工結合面的長度和確定形狀。確保連接面的粘結強度符合貼片(SMT)要求，滿足在貼片後的衝壓或者銑削加工順利進行。同時應確保加工時間的長短的合理性和裝配的容易進行。
膠水的選擇及塗膠膠水應具有足夠的粘度，由於粘合縫隙的狹小(＜0.002mm)因此膠水的密度不大淤1.1，低白化，在高溫(130攝氏度)下無氣味，粘度應大於22mpa.s。符合以上指標的有樂泰(Loctite)460，403，4210，力泰352，460，403，4210和其他國外牌號。
計算公式如下t=Nh1Sh2]]>N剪切力(牛頓/MM2)S結合面面積(MM2)σt剪切應力h1壓力作用係數h2有效結合面係數參數說明N作用於線路板表面的壓力。
h1壓力作用係數。加工區受力點V槽成型加工後板材剩餘厚度與原板材厚度比，如沒有V槽成型加工工序則取1。(注V槽成型是在線路板完成全部製造程序後，在板材的兩面機械加工兩條V型槽，以方便客戶貼片後衝壓或掰斷成型。為確保線路板的成型尺寸，本文所述置換返修須按照V槽成型線進行加工)。
S加工區結合面面積，即實際數控銑刀加工面積。
h2有的連接部分由於貼片後由人工手工掰斷成型，不應該塗膠。故該係數為實際聯結塗膠區與裝配聯結長度比，如全部塗膠則取1。
四、置換返修結合面形狀的選擇選擇結合形狀主要考慮連接面承受壓力的大小並結合剪切計算結果進行，主要連接接合面形狀如圖1所示的波浪形結合面、圖2所示的燕尾形結合面，這兩種結合形狀適合於表層銅箔至有效板距離小於2mm返修板。
若板材厚度小於32mil且可加工距離大於5mm線路板，則用圖3所示T字形結構面、圖4所示高腳燕尾形結構面和圖5所示矩形結合面。
五、根據以上所計算和分析結果，輸入線路板鑽孔程序至編輯軟體，確定加工起始點和參考點，輸入已選圖形模式並轉換成機器加工語言，程序的產生應該注意刀具的補償方向，進行局部修改，對於以上圖形可以使用數控工具機加工。
如圖6所示，壞板1和壞板2中均有一個不良區域12和22，致使整片板報廢。不良原因可能是常見缺陷的任何一種，如線路板表層綠油不全致使板材表面露銅，內、外層開短路，電鍍缺陷，表層劃傷等。
六、根據已產生的程序，在工具機加工桌面底板上鑽定位銷孔8，打入定位銷，定位銷的直徑一般小於線路板定為孔0.05mm，數量6～8粒。
首先用表較大的直徑銑刀進行預加工，檢測加工圖形與線路板的形狀嚙合情況，進行必要的調整(如刀具補償等)。
在壞板1上加工形成內框13，如圖7所示。
七、輸入另外一個加工程序，加工2，取出好區域21，如圖8所示。
八、檢查結合面的加工情況，用毛刷徹底清理乾淨表面殘留粉末。
九、塗膠塗膠均勻迅速，板材表面不應有凝結點，外溢出的膠水應該及時清理，不應殘留於表面。
十、組裝組裝治具應放在大理石檯面上工作，治具中銷釘的選擇小於實際定為孔0.05mm，應確保塗完膠後的線路板可以及時，迅速，準確地放入外框。
十一、目視檢測用15倍的放大鏡檢測結合情況，檢車項目如下結合面嚴密，結合間隙均勻；沒有漏膠存在；返修板表面乾淨；置換板和原始線路板的平面度小於0.005mm。
十二、儲存凝固大於12小時，抽檢部分Fiducial pad距離，發送板廠進行電子檢測，目視外觀檢查。
組裝後線路板如圖9所示。
本發明具有下列效果外觀新技術返修的線路板內，外件結合嚴密，肉眼幾乎難以辨別區分返修件和原始板，無常規返修後殘留於線路板表面的綠油顏色的參差不起現象存在。
性能新技術返修後線路板採用其他不良品板中的良品，無論是整體性能還是外觀，與其他良品沒有區別。整體線路板的阻抗測試(Impedancetesting)不會因為常規返修後線條的變化而引起的阻抗高低偏差，有效避免了線路板整體由於常規返修而造成的失真現象。膠水粘合區域由於緊密聯結，整體強度完全符合在後續貼片工序中線路板強度要求，剪切應力滿足衝壓(Stamping)要求。對於部分人工手工掰斷成型件，不會由於膠水而產生掰不斷現象。
產量新技術可以實現化自動機械高效生產。返修板材不僅僅發生於線路板表面，也適用於返修由於內層(Inner-layer)缺陷或者電鍍失效(Platingvoid hole)等造成的所有不良線路板。
環保新技術沒有常規表面返修所需的化學製劑和藥水，對操作人員身體健康沒有任何影響，同時更不存在環境汙染。
前景隨著線路板製造技術的不斷發展，新技術的出現(如COB-Chipon board)致使線路般的造價和成本不斷提高，新技術將為線路板廠家節約大量資金和人力，同時節約了製造過程中的原材料，有利於材料的更合理使用。
本發明節約了人力資源，節約了加工時間，提高了加工產量，並能確保製造高質量線路板。
本發明置換返修方法在線路板的返修過程中是一個極大的提高，從現有技術只能手工表層返修，發展到本發明機械置換返修線路板中所有缺陷。
本發明為操作工人提供了好的健康的工作環境，同時為線路板生產廠家提供了節約成本的新的工藝方法。
權利要求
1.一種電子線路板置換返修方法，包括下列步驟a.將壞板(1)上的壞區域(12)切割下來形成內框(13)，在同類壞板中挑選具有與壞區域(12)線路相同並完好的壞板(2)，把壞板(2)上的好區域(21)切割下來，好區域(21)的外輪廓形狀與壞板(1)上的內框(13)形狀相同；b.然後將好區域(21)粘接在壞板(1)上的內框(13)中，形成好板(3)。
2.根據權利要求1所述的電子線路板置換返修方法，其特徵在於可根據代加工結合面材料剪切強度、所選膠水的粘度、線路板額定承受壓力計算加工結合面的長度和形狀，計算公式如下t=Nh1Sh2]]>N剪切力(牛頓/MM2)S結合面面積(MM2)σt剪切應力h1壓力作用係數h2有效結合面係數其中N為作用於線路板表面的壓力；h1為壓力作用係數，加工區受力點V槽成型加工後板材剩餘厚度與原板材厚度比，如沒有V槽成型加工工序則取1；S為加工區結合面面積，即實際數控銑刀加工面積；H2為有的連接部分由於貼片後由人工手工掰斷成型，不應該塗膠，故該係數為實際聯結塗膠區與裝配聯結長度比，如全部塗膠則取1。
3.根據權利要求1或2所述的電子線路板置換返修方法，其特徵在於所述好區域(21)與內框(13)的接合面呈波浪形。
4.根據權利要求1或2所述的電子線路板置換返修方法，其特徵在於所述好區域(21)與內框(13)的接合面呈燕尾形，凸出部分在好區域上、凹槽分部在內框上。
5.根據權利要求1或2所述的電子線路板置換返修方法，其特徵在於所述好區域(21)與內框(13)的接合面呈T字形，凸出部分在好區域上、凹槽分部在內框上。
6.根據權利要求1或2所述的電子線路板置換返修方法，其特徵在於所述好區域(21)與內框(13)的接合面呈高腳燕尾形，凸出部分在好區域上、凹槽分部在內框上。
7.根據權利要求1或2所述的電子線路板置換返修方法，其特徵在於所述好區域(21)與內框(13)的接合面呈矩形，凸出部分在好區域上、凹槽分部在內框上。
全文摘要
本發明公開一種電子線路板置換返修方法，該方法用壞板上的好區域填補到另一壞板的壞區域上，重新形成一塊好板，對環境沒有汙染，對操作人員身體沒有影響，沒有現有技術中的任何弊端，完全可以用作線路板廠家的大批量機械化返修生產，而且對線路板沒有影響，無論是線路板整體性能，還是線路形狀、綠油的粘合力、基材性能型狀，都維持了板的原始性能，在提高線路板廠家產量的同時，線路板的質量沒有因為返修而有任何下降。
文檔編號H05K1/02GK1684569SQ200510037989
公開日2005年10月19日 申請日期2005年3月3日 優先權日2005年3月3日
發明者趙學文 申請人:趙學文