亞板貼附類設備清潔中研磨清洗機的設計研究
引言
隨著新興消費電子產品迅速興起,觸摸屏成為智能終端設備的主要部件。平板觸屏作為平板顯示基礎部件,在顯示器上多次應用到貼附技術,使其在偏光片和玻璃基礎板貼附上具有良好應用效果。平板貼附類設備對于玻璃清潔程度要求較高,而在全自動偏光片貼附過程中,僅僅添加一道玻璃研磨清洗工序就可避免不良產品的產生,這對電子產品可靠性生產具有重要影響。
1平板貼附類設備清潔中研磨清洗機硬件設計
平板貼附類設備清潔中研磨清洗機硬件結構設計如圖1所示。
將待清洗的玻璃基板放在清洗臺中間,使整個機械設備能自動上料,而在轉移部的機械手下方,需從平臺上直接吸取兩片玻璃基板,并將其放在校準平臺上進行校準。將校準后的玻璃基板全部轉移到機械手轉盤工位上,待其旋轉909后再進行研磨,實現下料工位的高效研磨。玻璃基板是隨著軸承不斷移動的,將待清洗的二流體部位進行噴淋時,需將其全部轉移到純水位置再次進行沖洗,經過一段時間風干處理后,可將玻璃基板全部移出至出料口,以進行下道偏光片貼附工序,由此完成平板貼附類設備清潔中的研磨清洗。
1.1洗水槽
洗水槽實物設計如圖2所示。
洗水槽包括清洗箱、清洗泵、過濾器、混合器、加熱器、冷卻器、儀器儀表。其中清洗箱大小要求能容納從管道和軟管中排放出來的水,為此設計具有透氣孔的再循環(huán)管,該管位于底部附近回流管處,能夠充分保證其表面活性劑不易形成泡沫:清洗泵在設計前,需充分考慮橫向流速是否適當,能否將膜清洗干凈,將清洗液速度控制在30/40GGp左右。
1.2清洗排氣系統(tǒng)
清洗排氣系統(tǒng)是由排氣處理液計量泵、處理液灌、排氣管線以及接頭組成的,所有可能接觸到排氣處理液的物品必須干凈,不能出現化學品、柴油以及灰塵等任何污染物。在整個存儲、運輸與分配過程中,使用的任何容器都必須是用清潔的蒸餾水沖洗干凈的。在沖洗過程中,不可使用自來水,如果確實缺少蒸餾水,可先使用自來水進行沖洗,再使用排氣處理液沖洗。
2應用部分設計
針對應用部分的設計,需從連桿和電路板兩個應用部分進行研究。
2.l連桿清洗工藝過程分析
連桿清洗主要工藝過程如下:準備一裝件一夾緊一清洗一烘干一冷卻一卸件一完成。
具體清洗過程為:在自動化系統(tǒng)控制下,通過夾緊裝置夾緊連桿,此時定位組件退出定位點。自動控制步進電動機通過傳動裝置,將夾緊的組件傳送到密封的清洗室內,通過控制程序控制相應定位點的清洗與漂洗。待整個清洗完成之后,將連桿放置在烘干室中進行連續(xù)烘干處理,在自動控制系統(tǒng)下,將連桿送入冷卻室內,通過冷吹風對連桿進行冷卻處理,待連桿冷卻處理后,連桿退出冷卻室,此時松開連桿裝置,人工取件,完成連桿清洗。
2.2電路板清洗工藝過程分析
具體清洗過程如下:隨機抽取焊接后的模塊電路放置在顯微鏡下進行觀測,觀察其周圍是否存在不同程度的污染物。經過丙酮溶液浸泡后,可使用軟毛刷刷掉附著在電路板上的污染物,經過離子水沖洗3m5pin后,再進行脫水處理,使用氮氣槍將電路板上的水漬吹干,至其不存在任何明顯水痕為止。在電路板清洗過程中,需使用溶解性較強的丙酮浸泡,使殘留物能夠全部溶解到溶液之中,然后將電路板放置在乙醇中進行物理沖洗,并將細節(jié)全部沖刷掉,再使用離子水進行脫水處理,經過氮氣吹干后,電路板清洗完成。
為驗證該研磨清洗機設計研究的有效性,需依據IPC-5704和IPC-TM6502.3.28標準,通過實驗進行驗證分析。通過實驗可知,電路板被污染后,采用傳統(tǒng)清洗方法,清洗后依然不能完全合格,零離子測試實驗的通過率只有50%左右:而采用本文所提清洗方法,清洗能力較好,都能通過零離子測試實驗。在面積約3600cp2的電路板上,所檢測的14種無機離子的總污染度都在265μg以內,單位污染量約為0.07μg/cp2。污染度實測值如圖3所示。
圖3 本文清洗方法污染度曲線圖
為了進一步驗證該方法的有效性,對兩種方法的清洗效率進行對比分析,經過5次實驗后,傳統(tǒng)清洗方法的清洗效率依次為52%、50%、42%、43%、40%:本文所提清洗方法的清洗效率依次為98%、96%、96%、96%、95%。由此可看出,傳統(tǒng)清洗方法的清洗效率始終低于55%,而本文所提清洗方法的清洗效率始終高于95%,即采用本文所提清洗方法比傳統(tǒng)清洗方法清洗效率要高。
3結語
經過實驗證實,本文所述研磨清洗機不但解決了平板貼附類設備清洗難的問題,而且大大提高了清洗效率。洗水槽設計有帶透氣孔的再循環(huán)管,并充分考慮了橫向流速是否適當,能否將膜清洗干凈,保證了獲取的GH值的合理性。在常溫條件下,清洗后連桿表面無任何雜質,工作效率保持在一次裝10個連桿左右,解決了以往研磨清洗機清洗效果差的問題。在未來的研究中,需將清洗工藝技術作為研究重點,保證清洗效率達到最高。