一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，屬于印刷電路板的制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷電路板上線路的形成往往是首先采用抗蝕劑蓋住覆銅板上需要保留的圖形，利用腐蝕液蝕刻未被抗蝕劑覆蓋的不需要保留的銅，最終形成設(shè)計(jì)線路圖形和焊盤(pán)。
[0003]通常所使用的腐蝕液為三氯化鐵的水溶液，在蝕刻的過(guò)程中，隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，腐蝕液中的鐵離子濃度不斷降低，銅離子濃度不斷增加，蝕刻反應(yīng)速度也在不斷降低，當(dāng)蝕刻速率明顯降低時(shí)就需要及時(shí)更換腐蝕液?，F(xiàn)有對(duì)腐蝕液的更換通常采用人工來(lái)自行判斷是否需要換液，換液采用停機(jī)人工更換方式作業(yè)。
[0004]上述對(duì)腐蝕液的更換采用人工判斷，誤差較大，隨機(jī)性較強(qiáng)，不利于自動(dòng)化生產(chǎn)管理，同時(shí)換液需停機(jī)手動(dòng)作業(yè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)效率低下。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述存在的不足，本實(shí)用新型提供一種可自行判斷何時(shí)換液及自動(dòng)完成換液的裝置，有效彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，包括容納腐蝕液的箱體以及位于箱體外部的單片機(jī)，箱體外部安裝有與單片機(jī)相連的攝像頭，箱體的靠近底部一側(cè)設(shè)有連接出水管的出水口，出水口的上方設(shè)置連接進(jìn)水管的進(jìn)水口，進(jìn)水管和出水管上均設(shè)有連接單片機(jī)的電動(dòng)閥，與出水口相對(duì)的一側(cè)箱體內(nèi)還安裝有連接單片機(jī)的低水位傳感器，與進(jìn)水口相對(duì)的一側(cè)箱體內(nèi)安裝有連接單片機(jī)的高水位傳感器，電源給單片機(jī)和高、低水位傳感器供電，箱體內(nèi)靠近頂部處還設(shè)有與單片機(jī)相連的腐蝕劑自動(dòng)添加裝置。
[0008]在上述方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)置:
[0009]所述腐蝕劑自動(dòng)添加裝置包括盛放腐蝕劑的盒子、控制盒子開(kāi)合的電動(dòng)閥、用于報(bào)警的蜂鳴器、用于檢測(cè)盒子內(nèi)腐蝕劑有無(wú)的紅外發(fā)射頭和紅外接收頭，電動(dòng)閥、蜂鳴器、紅外發(fā)射頭和紅外接收頭均與單片機(jī)相連。
[0010]所述盒子為透明材質(zhì)。
[0011 ]所述攝像頭采用0V7670攝像頭模塊。
[0012]所述攝像頭通過(guò)IIC與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
[0013]所述單片機(jī)采用STM32F103芯片。
[0014]所述高水位傳感器和低水位傳感器均通過(guò)串口通信方式實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。
[0015]所述電源將220V電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓。
[0016]所述箱體為透明材質(zhì)。
[0017]本實(shí)用新型利用攝像頭拍攝腐蝕液的圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，單片機(jī)分析圖片中腐蝕液的顏色從而判斷腐蝕液中二價(jià)銅離子的濃度，作出是否需要更換腐蝕液的指令，通過(guò)水位傳感器、電動(dòng)閥以及腐蝕劑自動(dòng)添加裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)腐蝕液的自動(dòng)更換。這樣，節(jié)省了使用者因更換腐蝕液而花費(fèi)的大量時(shí)間，而且還可以加快腐蝕的化學(xué)反應(yīng)速率。
[0018]以下通過(guò)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。
[0019]【附圖說(shuō)明】:
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0022]箱體I，低水位傳感器21，高水位傳感器22，進(jìn)水口 31，出水口 32，進(jìn)水管311，出水管321，進(jìn)水管上的電動(dòng)閥41，出水管上的電動(dòng)閥42，腐蝕劑自動(dòng)添加裝置5，攝像頭6。
[0023]【具體實(shí)施方式】:
[0024]結(jié)合圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，包括容納腐蝕液的透明箱體I以及位于箱體I外部的單片機(jī)，箱體I的外部安裝有與單片機(jī)相連的攝像頭6，箱體I靠近底部一側(cè)設(shè)有連接出水管321的出水口32，出水口32的上方設(shè)置連接進(jìn)水管311的進(jìn)水口 31，進(jìn)水管311上設(shè)有電動(dòng)閥41，出水管321上設(shè)有電動(dòng)閥42，電動(dòng)閥41和電動(dòng)閥42均和單片機(jī)連接;與出水口 32相對(duì)的一側(cè)箱體I內(nèi)還安裝有連接單片機(jī)的低水位傳感器21，與進(jìn)水口 31相對(duì)的一側(cè)箱體I內(nèi)安裝有連接單片機(jī)的高水位傳感器22，電源將220V電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓給單片機(jī)、高水位傳感器22和低水位傳感器21供電，箱體I內(nèi)靠近頂部處還設(shè)有與單片機(jī)相連的腐蝕劑自動(dòng)添加裝置5。
[0025]上述方案中的腐蝕劑自動(dòng)添加裝置5包括盛放腐蝕劑的透明盒子、控制盒子開(kāi)合的電動(dòng)閥、用于報(bào)警的蜂鳴器、用于檢測(cè)盒子內(nèi)腐蝕劑有無(wú)的紅外發(fā)射頭和紅外接收頭，電動(dòng)閥、蜂鳴器、紅外發(fā)射頭和紅外接收頭均與單片機(jī)相連。當(dāng)盒子內(nèi)裝有腐蝕劑時(shí)，紅外發(fā)射頭發(fā)出的信號(hào)被盒子內(nèi)的腐蝕劑阻擋，紅外接收頭接收不到紅外發(fā)射頭的發(fā)射信號(hào)，則單片機(jī)不會(huì)啟動(dòng)電動(dòng)閥；若盒子內(nèi)的腐蝕劑消耗完畢，紅外接收頭透過(guò)盒子接收到來(lái)自紅外發(fā)射頭的發(fā)射信號(hào)并反饋給單片機(jī)，單片機(jī)向蜂鳴器發(fā)出指令進(jìn)行報(bào)警，提醒工作人員及時(shí)向盒子內(nèi)添加腐蝕劑。
[0026]本實(shí)施例中的攝像頭6采用了0V7670攝像頭模塊，該模塊采用0V7670CAMERACHIPTM圖像傳感器，具有體積小、工作電壓低特點(diǎn)，可提供單片VGA攝像和影像處理器的所有功能。該圖像傳感器應(yīng)用獨(dú)有的傳感器技術(shù)，通過(guò)減少或消除光學(xué)或電子缺陷如固定圖案噪聲、托尾、浮散等提高圖像質(zhì)量，得到清晰的穩(wěn)定的彩色圖像。通過(guò)SCCB總線控制，可以輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率八位影響數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品VGA圖像最高達(dá)到30幀/秒，使用者可以完全控制圖像質(zhì)量、數(shù)據(jù)格式和傳輸方式。所有圖像處理功能過(guò)程包括伽瑪曲線、白平衡、飽和度、色度等都可以通過(guò)SCCB接口編程，兼容ICC接口，可通過(guò)IIC直接與單片機(jī)相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
[0027]所使用的單片機(jī)采用STM32F103芯片，該芯片具有最高72MHz工作頻率，在存儲(chǔ)器的O等待周期訪問(wèn)時(shí)可達(dá)1.25DMipS/MHZ(DhrySt0Ne2.1)。且其提供了豐富的外設(shè):定時(shí)器、八0(^?1、1^8、11(:和1^1?1'，滿足本裝置的需求。
[0028]單片機(jī)與高水位傳感器22和低水位傳感器21通過(guò)串口通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。本裝置的高水位傳感器2 2和低水位傳感器21分別提供四個(gè)引腳VCC、GND、TXD、RXD，可與單片機(jī)模塊對(duì)應(yīng)引腳相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
[0029]本實(shí)用新型攝像頭6的采集圖像原理為:腐蝕液的反射光線傳播到攝像頭6的鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫(huà)面的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)預(yù)充放電路放大、AGC自動(dòng)增益控制，由于圖像處理芯片處理的是數(shù)字信號(hào)，所以經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換得到圖像數(shù)字信號(hào)處理IC(DSP)。同步信號(hào)發(fā)生器主要產(chǎn)生同步信號(hào)時(shí)鐘，即產(chǎn)生垂直和水平的掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)到圖像處理1C。然后，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路通過(guò)輸出端子輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號(hào)給單片機(jī)。
[0030]單片機(jī)對(duì)圖片中腐蝕液顏色中的藍(lán)色程度進(jìn)行分析，當(dāng)藍(lán)色程度未達(dá)到預(yù)設(shè)的藍(lán)色程度警戒值，則攝像頭6繼續(xù)采取圖片信息；當(dāng)腐蝕液藍(lán)色程度達(dá)到警戒值，則單片機(jī)控制出水口上的電動(dòng)閥42打開(kāi)出水口 32，腐蝕液順著出水管312排出，當(dāng)?shù)退粋鞲衅?1檢測(cè)到腐蝕裝置內(nèi)已無(wú)腐蝕液，發(fā)送信號(hào)至單片機(jī)，單片機(jī)接收到信號(hào)后，關(guān)閉出水口上的電動(dòng)閥42，同時(shí)打開(kāi)進(jìn)水口上的電動(dòng)閥41放入清水。當(dāng)水位達(dá)到高水位傳感器22的位置后，高水位傳感器22發(fā)送信號(hào)至單片機(jī)，單片機(jī)接收到信號(hào)后，關(guān)閉進(jìn)水口上的電動(dòng)閥41。此時(shí)，換水結(jié)束。然后，單片機(jī)控制腐蝕劑自動(dòng)添加裝置5中的電動(dòng)閥，將盛放腐蝕劑的盒子打開(kāi)，按照預(yù)設(shè)向箱體I內(nèi)的清水中添加適量的腐蝕劑，這樣，印刷電路板腐蝕液更換結(jié)束。
[0031]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:包括容納腐蝕液的箱體以及位于箱體外部的單片機(jī)，箱體外部安裝有與單片機(jī)相連的攝像頭，箱體的靠近底部一側(cè)設(shè)有連接出水管的出水口，出水口的上方設(shè)置連接進(jìn)水管的進(jìn)水口，進(jìn)水管和出水管上均設(shè)有連接單片機(jī)的電動(dòng)閥，與出水口相對(duì)的一側(cè)箱體內(nèi)還安裝有連接單片機(jī)的低水位傳感器，與進(jìn)水口相對(duì)的一側(cè)箱體內(nèi)安裝有連接單片機(jī)的高水位傳感器，電源給單片機(jī)和高、低水位傳感器供電，箱體內(nèi)靠近頂部處還設(shè)有與單片機(jī)相連的腐蝕劑自動(dòng)添加裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述腐蝕劑自動(dòng)添加裝置包括盛放腐蝕劑的盒子、控制盒子開(kāi)合的電動(dòng)閥、用于報(bào)警的蜂鳴器、用于檢測(cè)盒子內(nèi)腐蝕劑有無(wú)的紅外發(fā)射頭和紅外接收頭，電動(dòng)閥、蜂鳴器、紅外發(fā)射頭和紅外接收頭均與單片機(jī)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述盒子為透明材質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述攝像頭采用0V7670攝像頭模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述攝像頭通過(guò)IIC與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述單片機(jī)采用STM32F103芯片。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述高水位傳感器和低水位傳感器均通過(guò)串口通信方式實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述電源將220V電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，其特征在于:所述箱體為透明材質(zhì)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種印刷電路板腐蝕液的自動(dòng)換液裝置，屬于印刷電路板的制造領(lǐng)域，包括容納腐蝕液的箱體以及位于箱體外部的單片機(jī)，箱體外部安裝有與單片機(jī)相連的攝像頭，箱體的一側(cè)分別設(shè)有出水口和進(jìn)水口，另一側(cè)設(shè)置有高、低水位傳感器，箱體內(nèi)靠近頂部處還設(shè)有與單片機(jī)相連的腐蝕劑自動(dòng)添加裝置。本實(shí)用新型利用攝像頭拍攝腐蝕液的圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，單片機(jī)分析圖片中腐蝕液的顏色從而判斷腐蝕液中二價(jià)銅離子的濃度，作出是否需要更換腐蝕液的指令，通過(guò)水位傳感器、電動(dòng)閥以及腐蝕劑自動(dòng)添加裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)腐蝕液的自動(dòng)更換。
【IPC分類】H05K3/06, G05D9/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205378369
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620064126
【發(fā)明人】謝濤琪, 洪榛
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日