用于印制线路板沉铜后干燥的隧道式干燥装置及干燥方法与流程

本发明属于印制线路板加工技术领域，具体涉及一种用于印制线路板沉铜后干燥的隧道式干燥装置及干燥方法。

背景技术：

在印制电路板制造过程中为实现孔内金属化一般会采用化学沉积的方式获得，即化学沉铜（通常简称“沉铜”）。垂直沉铜后的线路板通常需要从挂篮中取出，然后再放入养板槽中待电镀，存放时间一般控制在8小时以内，否则会出现孔无铜风险。因为线路板存放于稀硫酸溶液的养板槽中会发生下述反应，其化学反应式为：2Cu+O₂=2CuO,CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O。除此之外，养板槽每天需要用到大量的水，员工取放板均需要戴劳保用品、操作复杂、劳动强度大，尤其是冬天水温较低，员工操作起来极为不便。而采用专门的水平烘干线将线路板烘干后再电镀会存在增加生产成本，带来板面擦伤、脏污和氧化等风险，不利于产品质量的控制。同时，化学镀铜的加工过程中涉及到一些有毒、强的酸性的化学物质如氰化物或硫酸等，并附着在加工件表面，在加温干燥的过程中，如果不作处理直接排放在加工环境，会对操作人员以及环境造人不可挽回的伤害，目前化学沉铜后线路板的干燥加工环境的气体只是简单的抽风排放，并未有有效的处理，因此，在这方面也急需要改进。

技术实现要素：

针对现有沉铜后线路板的存放风险，水平烘干线烘干技术的不足，特提出一种隧道式的烘干装置，可解决现有技术的不足，可减轻员工劳动强度、改善员工工作环境和简化操作流程。本隧道式烘干装置分四段：高温区、中温区、低温区和冷却装置，高中低三段的温度可调，并均配有吸风装置。底部为网格式传送带，网格下面设有接水盘，传送末端设有防摔感应器，线路板到末端如未有人接，则传送会自动停止。

本发明的技术方案为：用于印制线路板沉铜后干燥的隧道式干燥装置，包括中空底架以及设置在底架上方的传送装置，其特征在于，所述传动装置包括传送带以及对称设置在传送带表面的夹具；所述传送装置上方固定设置有隧道炉，沿所述传送带的传送方向所述隧道炉依次由高温区、中温区、低温区组成；所述高温区、中温区、低温区内部均设有加热管组和温度感应器，所述加热管组连接有温控装置，通过感应器可以获取各加工区域的温度信息，并反馈给温控装置，实现高温区、中温区、低温区的控温；优选的，所述高温区的温度为100-120℃、中温区温度为80-98℃、低温区温度为60-75℃；所述高温区、中温区、低温区的上方分别设有可拆卸安装的吸气装置；所述传送带的上方还设置有冷却装置，所述冷却装置位于所述低温区的后方；所述传送装置的末端设有防摔感应器。当产品从冷却装置出来到达传送带的边缘制定位置时，皮带会停止运行，以防止产品摔落。所述温度感应器和温控装置可通过任一现有技术实现。

进一步的，所述高温区的入口端、高温区与中温区的连接处、中温区与低温区的连接处、低温区的出口端分别设有耐热隔帘。耐热隔帘可以尽量各温度加工区域的内部热量，保证干燥的温度。本发明采用梯度干燥的方式，避免线路板长期处于高温的干燥环境造成损坏，并且采用梯度降温的方式，最后经过冷却装置后的线路板可以直接进入下一步加工工序，无需再等待冷却，提高加工效率。

进一步的，所述传送带为网格状的不锈钢传送带，所述传送带的下方位于所述底架内部设有可拆卸的接水盘。接水盘可以收集在线路板和挂篮落下的化学药水，实现回收利用，并且避免污染。

进一步的，所述加热片管是由至少四根对称设置的加热管组成。优选的，所述加热片管是由六根对称设置的加热管组成。在另一实施方式中，所述加热片管是由四根对称设置的加热管组成。

所述加热管为卤素红外线石英加热管、红宝石卤素石英加热管、镀金卤素石英加热管、半镀白卤素石英加热管、半镀金卤素加热管的任一种或几种。本发明的加热管能够快速升温，提供足够的加工环境温度，并且对挥发的化学气体有初步分解的作用，减轻环境内气体的化学毒性。

进一步的，所述吸气装置包括吸气组件和气泵，所述吸气组件是由依次设置的第一吸气层、第二吸气层、第三吸气层、第四吸气层组成，所述第一吸气层内部设有第一滤层，所述第二吸气层内部设有第二滤层，所述第三吸气层内部设有第三滤层，所述第四吸气层内部设有第四滤层，所述第四滤层通过管道与气泵连接。

进一步的，所述第一吸气层、第二吸气层、第三吸气层、第四吸气层的水平截面为圆形，所述第一吸气层、第二吸气层、第三吸气层、第四吸气层的圆周长度依次减小。具体的，所述第四吸气层的圆周长度为3/4第三吸气层圆周长度, 所述第三吸气层的圆周长度为3/4第二吸气层圆周长度, 所述第二吸气层的圆周长度为4/5第一吸气层圆周长度。

进一步的，所述第一滤层为毒性物质吸附层；所述第二滤层为酸性物质吸附层；所述第一滤层为碱性物质吸附层；所述第四滤层为空气过滤层。

进一步的，所述毒性物质吸附层是由以下按重量份数计组分组成：聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物 13-21、硅铝分子筛 19-26、聚苯乙烯 6-9、甲壳素 32-37、钛酸四丁酯 5-11、膨润土 11-17、火山岩 24-37、明胶 6-9、碳酸氢钠1-3、炭黑4-6。采用聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物与甲壳素混合，增强了甲壳素的强度、杀菌性、吸附量和耐热性等方面的性能，采用明胶和炭黑加到火山岩中在煅烧时形成了骨架使火山岩之间附着力增强，制成吸附剂时不易散落掉粉，耐磨性增强，延长了使用寿命，并且本发明将第一滤层制成双层多孔道吸附微球，增强了吸附容量和吸附速度，对细小的夹杂物具有良好的吸附效果，扩大了吸附范围，添加的膨润土和硅铝分子筛增强了吸附剂的吸附性、耐酸性和耐腐蚀性，本发明制备的第一滤层对各种有毒污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重复利用效果好，原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。

进一步的，所述酸性物质吸附层为硅铝分子筛层，所述硅铝分子筛层的硅铝比为2:1-1:1。此时硅铝分子筛层具有非常优异的酸性吸附能力。

进一步的，所述碱性吸附层为碳酸氢钠、碳酸二氢钠的混合物层，所述碳酸氢钠、碳酸二氢钠的质量比为5:3。

进一步的，所述空气过滤层为粘胶纤维层与活性炭纤维层的复合层。

本发明的吸气装置采用多层吸附的方式，分布将加工环境气体中的有毒物质、强酸性物质、碱性化合物、以及颗粒状化合物吸附去除，经过第四过滤层排出的气体与大气的气体成分基本一致，复合环保生产的要求。

进一步的，所述夹具由相向设置的卡接机构组成，所述卡接机构是由固定部、以及位于固定部下方的弓形支撑部、在固定部表面延伸的卡齿组成，所述相向设置的卡接机构的弓形部相抵，所述相向设置的卡接机构的卡齿间隔匹配设置。本发明夹具的弓形支撑部采用弓形区域相抵的结构，可以保证在挂篮卡接的过程提供稳定支撑；将挂篮卡入卡齿之间，可以根据实际生产的需要调整挂篮的高度，并且通过本发明的夹具的作用可以将挂篮竖直固定在传送带上方，避免从传送带滑落。

进一步的，所述冷却装置包括对称设置在传送带两侧的送风机构、以及所述送风机构上方的抽风机构组成，所述送风机构与所述抽风机构固定连接。

进一步的，所述送风机构包括第一固定板、以及设置在所述第一固定板内部的送风组件，所述送风组件贯通所述第一固定板；所述抽风机构包括第二固定板、以及设置在所述第二固定板内部的抽风组件，所述抽风组件贯通所述第二固定板；所述送风组件包括至少两台送风机；所述抽风组件包括至少两台抽风机。本发明的冷却装置采用两端送风，上方抽风的方式，能够在冷却区域形成环流，达到充分降温冷却的效果。

特别的，本发明可根据加工的要求控制线路板在高温区、中温区、低温区和冷却装置的时间。

一种隧道式干燥装置的干燥方法，包括以下具体步骤：

S1. 将沉铜出来后的线路板随挂篮一起取出；

S2.将线路板与挂篮一同由隧道式干燥装置的入口段进入，经传送带分别进入隧道炉的高温区、中温区、低温区；

S3.步骤S2中高温区的温度为100-120℃、中温区温度为80-98℃、低温区温度为60-75℃；

S4.从低温区出来的线路板进入冷却装置冷却；

S5.将冷却后的线路板连同挂篮一起取出，线路板收起后可送至电镀生产线等待电镀或存放于恒温恒湿的放板间；

S6.步骤S1-S5的作业周期为3~10min，可根据实际情况调节烘箱网带速度。

本发明的有益效果在于：

1.线路板烘干后的存放时间较浸泡于养板槽更长，且有利于员工操作和减轻劳动强度；

2.采用该烘干装置可实现挂篮随线路板一起完成，无需将线路板从挂篮中拆卸出来即可实现烘干，减少板面擦伤、脏污和氧化的发生；

3.在干燥的过程中，通过吸气装置将有毒物质以及强酸等污染气体进行处理后再排出，复合安全生产的要求，并能有效保护环境。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明的结构示意图。

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做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1

用于印制线路板沉铜后干燥的隧道式干燥装置，包括中空底架1以及设置在底架上方的传送装置2，其特征在于，所述传动装置包括传送带21以及对称设置在传送带21表面的夹具21；所述传送装置2上方固定设置有隧道炉3，沿所述传送带21的传送方向所述隧道炉3依次由高温区31、中温区32、低温区33组成；所述高温区31、中温区32、低温区33内部均设有加热管组（未标注）和温度感应器（未标注），所述加热管组连接有温控装置（未标注），通过感应器可以获取各加工区域的温度信息，并反馈给温控装置，实现高温区、中温区、低温区的控温；优选的，所述高温区的温度为100-120℃、中温区温度为80-98℃、低温区温度为60-75℃；，所述高温区31、中温区32、低温区33的上方分别设有可拆卸安装的吸气装置5；所述传送带21的上方还设置有冷却装置4，所述冷却装置4位于所述低温区33的后方；所述传送装置2的末端设有防摔感应器22。当产品从冷却装置4出来到达传送带21的边缘制定位置时，皮带会停止运行，以防止产品摔落。

进一步的，所述高温区31的入口端、高温区31与中温区32的连接处、中温区32与低温区33的连接处、低温区33的出口端分别设有耐热隔帘34。耐热隔帘34可以尽量各温度加工区域的内部热量，保证干燥的温度。本发明采用梯度干燥的方式，避免线路板长期处于高温的干燥环境造成损坏，并且采用梯度降温的方式，最后经过冷却装置4后的线路板可以直接进入下一步加工工序，无需再等待冷却，提高加工效率。所述高温区31、中温区32、低温区33分别设有维修门35。

进一步的，所述传送带21为网格状的不锈钢传送带21，所述传送带21的下方位于所述底架内部设有可拆卸的接水盘。接水盘可以收集在线路板和挂篮落下的化学药水，实现回收利用，并且避免污染。

进一步的，所述加热片管是由至少四根对称设置的加热管组成。

所述加热管为卤素红外线石英加热管、红宝石卤素石英加热管、镀金卤素石英加热管、半镀白卤素石英加热管、半镀金卤素加热管的任一种或几种。本发明的加热管能够快速升温，提供足够的加工环境温度，并且对挥发的化学气体有初步分解的作用，减轻环境内气体的化学毒性。

进一步的，所述吸气装置5包括吸气组件和气泵（未标注），所述吸气组件是由依次设置的第一吸气层521、第二吸气层522、第三吸气层523、第四吸气层524组成，所述第一吸气层521内部设有第一滤层5211，所述第二吸气层522内部设有第二滤层5221，所述第三吸气层523内部设有第三滤层5231，所述第四吸气层524内部设有第四滤层5241，所述第四滤层通过管道与气泵连接。

进一步的，所述第一吸气层521、第二吸气层522、第三吸气层523、第四吸气层524的水平截面为圆形，所述第一吸气层521、第二吸气层522、第三吸气层523、第四吸气层524的圆周长度依次减小。具体的，所述第四吸气层524的圆周长度为3/4第三吸气层523圆周长度, 所述第三吸气层523的圆周长度为3/4第二吸气层522圆周长度, 所述第二吸气层522的圆周长度为4/5第一吸气层521圆周长度。

进一步的，所述第一滤层5211为毒性物质吸附层；所述第二滤层5221为酸性物质吸附层；所述第一滤层5211为碱性物质吸附层；所述第四滤层5241为空气过滤层。

进一步的，所述毒性物质吸附层是由以下按重量份数计组分组成：聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物 18、硅铝分子筛 22、聚苯乙烯 7.5、甲壳素 34、钛酸四丁酯 8、膨润土 14、火山岩 33、明胶 7.7、碳酸氢钠 2、炭黑 5。采用聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物与甲壳素混合，增强了甲壳素的强度、杀菌性、吸附量和耐热性等方面的性能，采用明胶和炭黑加到火山岩中在煅烧时形成了骨架使火山岩之间附着力增强，制成吸附剂时不易散落掉粉，耐磨性增强，延长了使用寿命，并且本发明将第一滤层5211制成双层多孔道吸附微球，增强了吸附容量和吸附速度，对细小的夹杂物具有良好的吸附效果，扩大了吸附范围，添加的膨润土和硅铝分子筛增强了吸附剂的吸附性、耐酸性和耐腐蚀性，本发明制备的第一滤层5211对各种有毒污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重复利用效果好，原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。

进一步的，所述酸性物质吸附层为硅铝分子筛层，所述硅铝分子筛层的硅铝比为3:2。此时硅铝分子筛层具有非常优异的酸性吸附能力。

进一步的，所述碱性吸附层为碳酸氢钠、碳酸二氢钠的混合物层，所述碳酸氢钠、碳酸二氢钠的质量比为5:3。

进一步的，所述空气过滤层为粘胶纤维层与活性炭纤维层的复合层。

本发明的吸气装置5采用多层吸附的方式，分布将加工环境气体中的有毒物质、强酸性物质、碱性化合物、以及颗粒状化合物吸附去除，经过第四过滤层排出的气体与大气的气体成分基本一致，复合环保生产的要求。

进一步的，所述夹具21由相向设置的卡接机构组成，所述卡接机构是由固定部211、以及位于固定部211下方的弓形支撑部212、在固定部211表面延伸的卡齿213组成，所述相向设置的卡接机构的弓形部相抵，所述相向设置的卡接机构的卡齿213间隔匹配设置。本发明夹具21的弓形支撑部212采用弓形区域相抵的结构，可以保证在挂篮卡接的过程提供稳定支撑；将挂篮卡入卡齿213之间，可以根据实际生产的需要调整挂篮的高度，并且通过本发明的夹具21的作用可以将挂篮竖直固定在传送带21上方，避免从传送带21滑落。

进一步的，所述冷却装置4包括对称设置在传送带21两侧的送风机构、以及所述送风机构上方的抽风机构组成，所述送风机构与所述抽风机构固定连接。

进一步的，所述送风机构包括第一固定板41、以及设置在所述第一固定板41内部的送风组件411，所述送风组件411贯通所述第一固定板41；所述抽风机构包括第二固定板42、以及设置在所述第二固定板42内部的抽风组件421，所述抽风组件421贯通所述第二固定板42；所述送风组件411包括至少两台送风机；所述抽风组件421包括至少两台抽风机。本发明的冷却装置4采用两端送风，上方抽风的方式，能够在冷却区域形成环流，达到充分降温冷却的效果。

特别的，本发明可根据加工的要求控制线路板在高温区31、中温区32、低温区33和冷却装置4的时间。

一种隧道式干燥装置的干燥方法，包括以下具体步骤：

S1. 将沉铜出来后的线路板随挂篮一起取出；

S2.将线路板与挂篮一同由隧道式干燥装置的入口段进入，经传送带21分别进入隧道炉3的高温区31、中温区32、低温区33；

S3.步骤S2中高温区31的温度为100-120℃、中温区32温度为80-98℃、低温区33温度为60-75℃；

S4.从低温区33出来的线路板进入冷却装置4冷却；

S5.将冷却后的线路板连同挂篮一起取出，线路板收起后可送至电镀生产线等待电镀或存放于恒温恒湿的放板间；

S6.步骤S1-S5的作业周期为3~10min，可根据实际情况调节烘箱网带速度。

本发明的有益效果在于：

1.线路板烘干后的存放时间较浸泡于养板槽更长，且有利于员工操作和减轻劳动强度；

2.采用该烘干装置可实现挂篮随线路板一起完成，无需将线路板从挂篮中拆卸出来即可实现烘干，减少板面擦伤、脏污和氧化的发生；

3.在干燥的过程中，通过吸气装置将有毒物质以及强酸等污染气体进行处理后再排出，复合安全生产的要求，并能有效保护环境。

实施例2

本实施例提供一种结构与实施例1一致的用于印制线路板沉铜后干燥的隧道式干燥装置，所不同的是，本实施例中，所述毒性物质吸附层是由以下按重量份数计组分组成：聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物 13、硅铝分子筛 19、聚苯乙烯 6、甲壳素 32、钛酸四丁酯 5、膨润土 11、火山岩 24、明胶 6、碳酸氢钠1、炭黑 4。采用聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物与甲壳素混合，增强了甲壳素的强度、杀菌性、吸附量和耐热性等方面的性能，采用明胶和炭黑加到火山岩中在煅烧时形成了骨架使火山岩之间附着力增强，制成吸附剂时不易散落掉粉，耐磨性增强，延长了使用寿命，并且本发明将第一滤层制成双层多孔道吸附微球，增强了吸附容量和吸附速度，对细小的夹杂物具有良好的吸附效果，扩大了吸附范围，添加的膨润土和硅铝分子筛增强了吸附剂的吸附性、耐酸性和耐腐蚀性，本发明制备的第一滤层对各种有毒污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重复利用效果好，原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。

进一步的，所述酸性物质吸附层为硅铝分子筛层，所述硅铝分子筛层的硅铝比为2:1。此时硅铝分子筛层具有非常优异的酸性吸附能力。

进一步的，所述碱性吸附层为碳酸氢钠、碳酸二氢钠的混合物层，所述碳酸氢钠、碳酸二氢钠的质量比为5:3。

进一步的，所述空气过滤层为粘胶纤维层与活性炭纤维层的复合层。

实施例3

本实施例提供一种结构与实施例1一致的用于印制线路板沉铜后干燥的隧道式干燥装置，所不同的是，本实施例中，所述毒性物质吸附层是由以下按重量份数计组分组成：聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物 21、硅铝分子筛 26、聚苯乙烯 9、甲壳素 37、钛酸四丁酯 11、膨润土 17、火山岩 37、明胶 9、碳酸氢钠 3、炭黑 6。采用聚乙烯亚胺或聚乙烯亚胺衍生物与甲壳素混合，增强了甲壳素的强度、杀菌性、吸附量和耐热性等方面的性能，采用明胶和炭黑加到火山岩中在煅烧时形成了骨架使火山岩之间附着力增强，制成吸附剂时不易散落掉粉，耐磨性增强，延长了使用寿命，并且本发明将第一滤层制成双层多孔道吸附微球，增强了吸附容量和吸附速度，对细小的夹杂物具有良好的吸附效果，扩大了吸附范围，添加的膨润土和硅铝分子筛增强了吸附剂的吸附性、耐酸性和耐腐蚀性，本发明制备的第一滤层对各种有毒污染物具有良好的吸附效果，吸附效率高，且易去除，重复利用效果好，原料来源广泛，廉价易得，产品成本低，工艺简单，不造成污染环境的废水、废渣，吸附容量大，性能稳定等优点。

进一步的，所述酸性物质吸附层为硅铝分子筛层，所述硅铝分子筛层的硅铝比为1:1。此时硅铝分子筛层具有非常优异的酸性吸附能力。

进一步的，所述碱性吸附层为碳酸氢钠、碳酸二氢钠的混合物层，所述碳酸氢钠、碳酸二氢钠的质量比为5:3。

进一步的，所述空气过滤层为粘胶纤维层与活性炭纤维层的复合层。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。