专利名称：电子线路板置换返修方法
技术领域：
本发明涉及一种电子线路板置换返修方法。
背景技术：
随着我国加入世贸，越来越多的国外线路板厂在中国华东、华南设立了加工基地，线路板的加工数量在全世界占有相当的份额。同时，生产过程中出现的不良产品使各个厂家蒙受了极大的损失，随着国际线路板原材料如覆铜板等价格的提高，以及制造技术的提升，返修线路板成为线路板生产过程中的一种必须辅助程序。因此，一般大型生产厂家均设有相关返修部门，并投入了一定人力和设备，同时，专业线路板返修公司也应运而生。
目前在返修行业中返修方案有以下几个特点1.手工操作难于形成大量标准化生产，大量手工操作的直接结果是操作人员参差不齐的操作水平影响到修补成品的整体质量。不利于线路板行业的质量管理。
2.返修只能进行线路板表面操作由于设备简单和有限的操作，现有技术只能在目视可见的表面进行手工操作，对于线路板内层缺陷板，厂家只能做报废处理。
3.影响整体线路板的性能在现有技术的基础上，返修是对线路板有缺陷的局部进行操作，由于局部的线路宽度变化会使线路中阻抗的变化，严重的甚至于致使线路阻抗的不匹配，造成个零件之间的互相干涉，直接影响到整个元件的性能。现在高频高速板digital circuitry或RF/microwave对电子阻抗的不匹配会有更精确的控制要求。这些技术难于适应这些要求。
4.设备投资小，家庭作坊式生产居多缺乏有效的检测设备，返修质量难于控制。因此，大量的残次品流入市场。
现有返修行业中设备有补线机、烧断器(又称炸开机)、烘箱。
返修方法及流程线路板厂电检，目测后标记有缺陷开，短路及表面缺陷点的方位。返修人员对缺陷板进行分类，按照开短路的不同，分类操作，具体方法如下1.开路板的返修找到开路的起始和终止点，调整补线机参数，降低补线机头，踩动开启补线电源，开始补线操作，操作人员手工移动线路板完成线路修补。抬起补线机头。其他操作人员根据板表面情况，目视检测，调制绿油，手工用工具(一般是牙签或者毛笔)涂绿油于补焊区。送烘箱烘烤(130摄氏度)，保温烘干绿油。
缺点补线机所采用的补线材料成分与原有其他线路的材料有很大的差异，补成品的质量难以控制。
补成品线条的宽度由操作者的手工控制，难于达到板材表面原有宽度和形状。
表面绿油的颜色和性能与原有板材其他非补焊区截然不同。由于缺少应该有的紫外线照射，与基材的粘和力差。
2.短路板的返修根据线路板厂电检后的表面标示位置，用刮刀把有短路部分的联结点手工刮断。或者用炸开机(烧断器)利用电流电路短接烧断短路点。用放大镜检测结果，如有必要重新操作。目视检测，调制绿油，手工用工具(一般是牙签或者毛笔)涂绿油于补焊区。送烘箱烘烤(130摄氏度)，保温烘干绿油。送板厂作良品检测出货。
缺点手工直接用刮刀对板材表面进行操作，刮断的深度无法控制，无可避免地将直接损伤到基材。
刮断后的表面线条形状无法保证和其他部分相同。
刮断修补后的线条和基材的附着情况由于有外力的机械干涉而下降。
表面绿油的颜色和性能与原有板材其他非补焊区截然不同。由于缺少应该有的紫外线照射，与基材的粘和力差，整体性能下降。
3.其他表面缺陷的返修(漏铜，缺金)人工手工调制有关化学药水，手持简单操作工具，近距离对板材表面进行修补，这些方法污染环境，操作人员的长期接触化学药水对其身体有相当的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子线路板置换返修方法，该方法用坏板上的好区域填补到另一坏板的坏区域上，重新形成一块好板，对坏境没有污染，对操作人员身体没有影响，没有现有技术中的任何弊端，完全可以用作线路板厂家的大批量机械化返修生产，而且对线路板没有影响，无论是线路板整体性能，还是线路形状、绿油的粘合力、基材性能型状，都维持了板的原始性能，在提高线路板厂家产量的同时，线路板的质量没有因为返修而有任何下降。
本发明的技术方案是一种电子线路板置换返修方法，包括下列步骤a.将坏板(1)上的坏区域(12)切割下来形成内框(13)，在同类坏板中挑选具有与坏区域(12)线路相同并完好的坏板(2)，把坏板(2)上的好区域(21)切割下来，好区域(21)的外轮廓形状与坏板(1)上的内框(13)形状相同；b.然后将好区域(21)粘接在坏板(1)上的内框(13)中，形成好板(3)。
本发明的优点是1.本发明节约了人力资源，节约了加工时间，提高了加工产量，并能确保制造高质量线路板。
2.本发明置换返修方法在线路板的返修过程中是一个极大的提高，从现有技术只能手工表层返修，发展到本发明机械置换返修线路板中所有缺陷。
3.本发明为操作工人提供了好的健康的工作环境，同时为线路板生产厂家提供了节约成本的新的工艺方法。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述图1为本发明的波浪形结合面示意图；图2为本发明的燕尾形结合面示意图；图3为本发明的T字形结合面示意图；图4为本发明的高脚燕尾形结合面示意图；图5为本发明的矩形结合面示意图；图6为坏板1和坏板2的示意图；
图7为坏板1的加工示意图；图8为坏板2的加工示意图；图9为置换返修后的好板3的示意图。
其中1坏板；11坏板上的好区域；12坏板上的坏区域；13内框；2坏板；21坏板上的好区域；22坏板上的坏区域；3返修后的好板；8定位销孔。
具体实施例方式
实施例一种电子线路板置换返修方法，包括下列步骤一、根据板厂不良板的实际情况，参阅结构说明书，分析可加工区域结合形状，主要评估因素包括周边铜箔至板材有效区的距离，成型件的外形尺寸，结合面的长度尺寸。
二、在无尘工作室，利用光学检测仪进行检测分类，根据线路板(Component side和solder side)两面孔(hole)和焊接点(Pad)偏移(Shift)的方向进行归类，以确保在后续工序中即SMT时的顺利进行。(注该项工作在生产初期可以由有经验的操作员工利用15倍放大镜来进行，但精密度和产量无法和机器进行相比)。
三、根据待加工区材料剪切强度(注剪切强度根据线路板选用材料，查阅材料层压后相应机械性能指标)所选胶水的粘度，线路板额定承受压力，计算加工结合面的长度和确定形状。确保连接面的粘结强度符合贴片(SMT)要求，满足在贴片后的冲压或者铣削加工顺利进行。同时应确保加工时间的长短的合理性和装配的容易进行。
胶水的选择及涂胶胶水应具有足够的粘度，由于粘合缝隙的狭小(＜0.002mm)因此胶水的密度不大淤1.1，低白化，在高温(130摄氏度)下无气味，粘度应大于22mpa.s。符合以上指标的有乐泰(Loctite)460，403，4210，力泰352，460，403，4210和其他国外牌号。
计算公式如下σt=N×h1S×h2]]>N剪切力(牛顿/MM2)S结合面面积(MM2)σt剪切应力h1压力作用系数h2有效结合面系数参数说明N作用于线路板表面的压力。
h1压力作用系数。加工区受力点V槽成型加工后板材剩余厚度与原板材厚度比，如没有V槽成型加工工序则取1。(注V槽成型是在线路板完成全部制造程序后，在板材的两面机械加工两条V型槽，以方便客户贴片后冲压或掰断成型。为确保线路板的成型尺寸，本文所述置换返修须按照V槽成型线进行加工)。
S加工区结合面面积，即实际数控铣刀加工面积。
h2有的连接部分由于贴片后由人工手工掰断成型，不应该涂胶。故该系数为实际联结涂胶区与装配联结长度比，如全部涂胶则取1。
四、置换返修结合面形状的选择选择结合形状主要考虑连接面承受压力的大小并结合剪切计算结果进行，主要连接接合面形状如图1所示的波浪形结合面、图2所示的燕尾形结合面，这两种结合形状适合于表层铜箔至有效板距离小于2mm返修板。
若板材厚度小于32mil且可加工距离大于5mm线路板，则用图3所示T字形结构面、图4所示高脚燕尾形结构面和图5所示矩形结合面。
五、根据以上所计算和分析结果，输入线路板钻孔程序至编辑软件，确定加工起始点和参考点，输入已选图形模式并转换成机器加工语言，程序的产生应该注意刀具的补偿方向，进行局部修改，对于以上图形可以使用数控机床加工。
如图6所示，坏板1和坏板2中均有一个不良区域12和22，致使整片板报废。不良原因可能是常见缺陷的任何一种，如线路板表层绿油不全致使板材表面露铜，内、外层开短路，电镀缺陷，表层划伤等。
六、根据已产生的程序，在机床加工桌面底板上钻定位销孔8，打入定位销，定位销的直径一般小于线路板定为孔0.05mm，数量6～8粒。
首先用表较大的直径铣刀进行预加工，检测加工图形与线路板的形状啮合情况，进行必要的调整(如刀具补偿等)。
在坏板1上加工形成内框13，如图7所示。
七、输入另外一个加工程序，加工2，取出好区域21，如图8所示。
八、检查结合面的加工情况，用毛刷彻底清理干净表面残留粉末。
九、涂胶涂胶均匀迅速，板材表面不应有凝结点，外溢出的胶水应该及时清理，不应残留于表面。
十、组装组装治具应放在大理石台面上工作，治具中销钉的选择小于实际定为孔0.05mm，应确保涂完胶后的线路板可以及时，迅速，准确地放入外框。
十一、目视检测用15倍的放大镜检测结合情况，检车项目如下结合面严密，结合间隙均匀；没有漏胶存在；返修板表面干净；置换板和原始线路板的平面度小于0.005mm。
十二、储存凝固大于12小时，抽检部分Fiducial pad距离，发送板厂进行电子检测，目视外观检查。
组装后线路板如图9所示。
本发明具有下列效果外观新技术返修的线路板内，外件结合严密，肉眼几乎难以辨别区分返修件和原始板，无常规返修后残留于线路板表面的绿油颜色的参差不起现象存在。
性能新技术返修后线路板采用其他不良品板中的良品，无论是整体性能还是外观，与其他良品没有区别。整体线路板的阻抗测试(Impedancetesting)不会因为常规返修后线条的变化而引起的阻抗高低偏差，有效避免了线路板整体由于常规返修而造成的失真现象。胶水粘合区域由于紧密联结，整体强度完全符合在后续贴片工序中线路板强度要求，剪切应力满足冲压(Stamping)要求。对于部分人工手工掰断成型件，不会由于胶水而产生掰不断现象。
产量新技术可以实现化自动机械高效生产。返修板材不仅仅发生于线路板表面，也适用于返修由于内层(Inner-layer)缺陷或者电镀失效(Platingvoid hole)等造成的所有不良线路板。
环保新技术没有常规表面返修所需的化学制剂和药水，对操作人员身体健康没有任何影响，同时更不存在环境污染。
前景随着线路板制造技术的不断发展，新技术的出现(如COB-Chipon board)致使线路般的造价和成本不断提高，新技术将为线路板厂家节约大量资金和人力，同时节约了制造过程中的原材料，有利于材料的更合理使用。
本发明节约了人力资源，节约了加工时间，提高了加工产量，并能确保制造高质量线路板。
本发明置换返修方法在线路板的返修过程中是一个极大的提高，从现有技术只能手工表层返修，发展到本发明机械置换返修线路板中所有缺陷。
本发明为操作工人提供了好的健康的工作环境，同时为线路板生产厂家提供了节约成本的新的工艺方法。
权利要求
1.一种电子线路板置换返修方法，包括下列步骤a.将坏板(1)上的坏区域(12)切割下来形成内框(13)，在同类坏板中挑选具有与坏区域(12)线路相同并完好的坏板(2)，把坏板(2)上的好区域(21)切割下来，好区域(21)的外轮廓形状与坏板(1)上的内框(13)形状相同；b.然后将好区域(21)粘接在坏板(1)上的内框(13)中，形成好板(3)。
2.根据权利要求1所述的电子线路板置换返修方法，其特征在于可根据代加工结合面材料剪切强度、所选胶水的粘度、线路板额定承受压力计算加工结合面的长度和形状，计算公式如下σt=N×h1S×h2]]>N剪切力(牛顿/MM2)S结合面面积(MM2)σt剪切应力h1压力作用系数h2有效结合面系数其中N为作用于线路板表面的压力；h1为压力作用系数，加工区受力点V槽成型加工后板材剩余厚度与原板材厚度比，如没有V槽成型加工工序则取1；S为加工区结合面面积，即实际数控铣刀加工面积；H2为有的连接部分由于贴片后由人工手工掰断成型，不应该涂胶，故该系数为实际联结涂胶区与装配联结长度比，如全部涂胶则取1。
3.根据权利要求1或2所述的电子线路板置换返修方法，其特征在于所述好区域(21)与内框(13)的接合面呈波浪形。
4.根据权利要求1或2所述的电子线路板置换返修方法，其特征在于所述好区域(21)与内框(13)的接合面呈燕尾形，凸出部分在好区域上、凹槽分部在内框上。
5.根据权利要求1或2所述的电子线路板置换返修方法，其特征在于所述好区域(21)与内框(13)的接合面呈T字形，凸出部分在好区域上、凹槽分部在内框上。
6.根据权利要求1或2所述的电子线路板置换返修方法，其特征在于所述好区域(21)与内框(13)的接合面呈高脚燕尾形，凸出部分在好区域上、凹槽分部在内框上。
7.根据权利要求1或2所述的电子线路板置换返修方法，其特征在于所述好区域(21)与内框(13)的接合面呈矩形，凸出部分在好区域上、凹槽分部在内框上。
全文摘要
本发明公开一种电子线路板置换返修方法，该方法用坏板上的好区域填补到另一坏板的坏区域上，重新形成一块好板，对环境没有污染，对操作人员身体没有影响，没有现有技术中的任何弊端，完全可以用作线路板厂家的大批量机械化返修生产，而且对线路板没有影响，无论是线路板整体性能，还是线路形状、绿油的粘合力、基材性能型状，都维持了板的原始性能，在提高线路板厂家产量的同时，线路板的质量没有因为返修而有任何下降。
文档编号H05K1/02GK1684569SQ200510037989
公开日2005年10月19日 申请日期2005年3月3日 优先权日2005年3月3日
发明者赵学文 申请人:赵学文