Устройство для управления процессом травления печатных плат

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскизСоциапистнческиаРеспублик иц 881712(51)М. Кл. 6 05 0 27/00 3 Ьвударстюицй камнтет СССР пв даиет изабретеннй к вткрыткй(53) УДК 621. ,555.6(088.8) Опубликовано 15.11.81 Бюллетень,1 те 42 Дата опубликования описания 1811.81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМТРАВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТИзобретение относится к технологии производства печатных плат, в частности к модульным линям обработки, и предназначено для автоматического управления процессами травления печатных плат.Известно устройство для управления процессом химического фосфатирования, содержащее элементы измерения физико- химических параметров, рН растворов,0 концентрации компонентов, дозирующие устройства и управляющий вычислительный комплекс (УВК),состоящий из устройств ввода, процессора и устройств вывода, подключенных к дозирую 15 щим устройствам 11 . Недостатками устройства является невысокое качество покрытия деталей за счет объемного истощения раствора в процессе обработки деталей и низкая производительность, связанная с остановкой системы для перезаправки основных рабочих (операционных)ванн. Известно также устройство для уп равления процессом химической обработки деталей, содержащее элементы измерения рН растворов, концентрации компонентов, дозирующие устройства и управляющий вычислительный комплекс (УВК), состоящий из устройств ввода, процессора и.устройств вывода, датчики счета покрываемых деталей, контуры регулирования температуры и уровня, устройства регулирования длительностью нанесения покрытия 1.2.Недостатком этого устройства явля" ются сравнительно узкие функциональные способности. При наличии в линии обработки печатных плат устройств ре-. генерации растворов время их подключения к операционным ваннам определяется оператором, исходя из длительности и качества травления. Определение периодичности подключения ванн регенерации возможно также с помощью датчиков контроля концентрации компо88171 нентов в Растворе. Однако этот методсложен, а для некоторых агрессивныхсред такие датчики вообще отсутствуютили обладают низкой надежностью.Цель изобретения - расширение области применения и повышение точностиустройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для управ, пения процессом травления печатных плат, содержа- Ощее по числу ванн травления первые регуляторы уровня и температуры и регуляторы длительности обработки, а такжерегенератор и буферную емкость с установленными на ней вторым регулятором 5уровня и температуры, вычислительныйблок, соответствующие информационныевходы которого связаны с выходамипервых и вторых регуляторов уровня,температуры и с выходами регуляторовдлительности обработки, содержит датчики загрузки и выгрузки плат, задатчики времени травления, блок управления коммутацией регенератора, задатчик цикла регенерации, первый и второй золотниковые гидрораспределители, причем буферная емкость, первыйзолотниковый гидрораспределитель, ванны травления и второй золотниковыйгидрораспределитель гидравлическисоединены с выхода на вход регенератора по замкнутому циклу в указанном порядке, выходы задатчика цикла регене"рации, датчиков загрузки и выгрузкиплат и задатчика времени травления35связаны с соответствующими информационными входами вычислительного-,блока, управляющие выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регуляторов длительности40обработки, блока управления коммутацией регенератора, первого и второгозолотниковых гидрораспределителей,На чертеже показано устройство дляуправления процессом травления печат 45ных плат,Устройство состоит из ванн травления 1 с одинаковым раствором, например, хлорного железа, первых регуляторов 2 температуры, регуляторов 3длительности обработки, содержащихконвейер 4, блок 5 управления скоростью конвейера, датчик 6 счета деталей и датчик 7 скорости конвейера,датчиков 8 загрузки и датчиков 9 выгрузки плат с конвейера, первого 10и второго 11 золотниковых гидрораспределителей, первых регуляторов 12уровня, буферной емкости 13., регене 2 4ритора 14, блока 15 управления коммутацией регенератора, задатчика 16 цикла регенерации, задатчиков 17 вре" мени травления вычислительного блока 18, в состав которого входят блок ввода 19,.процессор 20 и блок вывода 21, вторых регуляторов уровня 22 и температуры 23, установленных на буферной емкости 13.Устройство для управления процессом травления печатных плат работает следующим образом.Рабочий раствор заливается в ванны травления 1 линий травления и в буферную емкость 13. С помощью первых регуляторов температуры 2, уровня 12 и вычислительного блока 18 контроли.Руется температура и уровень раствора в ваннах, Вычислительный блок 18 управления первым и вторым золотниковыми гидрораспределителями 10 и 11 чтобы обеспечить перекачку раствора из буферной емКости 13 в соответствующую ванну травления 1 или наоборот - из соответствующей ванны травления 1 в регенератор 14. С помощью насоса раствор перекачивается иэ регенератора 14 в буферную емкость 13, где также осуществляется термостатирование и контроль уровня. Так какгчасть раствора переносится из ванн травления 1 в соседние ванны линий и уносится рафинированной медью в регенераторе 14, буферная емкость 13 имеет дополнительную емкость с раствором, который используется для поддержания уровня раствора в буферной емкости на Определенном уровне. Для обеспечения надежной работы устройства работа линии травления контролируется датчиком 8 загрузки и датчиком 9 выгрузки печатных плат. Скорость загрузки и выгрузки печатных плат изменяется в зависимости от скорости конвейера 4, на котором происходит обработка;печатных плат. Известно, что травильная способность раствора зависит от площади стравленной поверхности печатных плат. В процессе работы каждой линии суммарная стравленная поверхность определяется как где 5 " суммарная стравленная поверхность;5 - поверхность платы, подле30 Травильная способность раствора восстанавливается после определенго количества циклов регенерации. Количество циклов задается и контролируется вычислительным блоком 18.Процесс регенераци прекращается по команде с вычислительного блока55 18, когда травильная способность раствора восстанавливается полностью. Затем раствор по команде с вычислительного блока 18 и блока управления жащая стравливанию;и - количество плат данного типоразмера.Перед запуском линии оператор с помощью задатчика 17 времени травле ния вводит в вычислительный блок 18 информацию о пассивной поверхности печатных плат данной партии.Так как в начале работы травильная способность раствора максимальна, по 1 О сигналам с вычислительного блока 18 скорость конвейера и скорость загрузки плат устанавливаются максимальными, т.е. время обработки плат в ваннах травления 1. В процессе загрузки 15 плат на конвейерное полотно вычислительный блок 18 с помощью датчика счета плат 6 производит подсчет стравлеиной площади, и в соответствии с заложенным в нем алгоритмом рассчи О тывается скорость конвейера 4 с учетом текущих значений температуры. Очевидно, что скорость конвейера постоянно уменьшается, а время обработки увеличивается. Когда величина суммарной 25 стравленной поверхности достигает максимального значения, заложенного в вычислительный блок 8 (оно соответствует минимальной травильной способности раствора), вычислительный блок 18 формирует сигнал, по которому второй золотниковый .гидрораспределитель 11 открывает соответствующий трубопровод, и раствор из соответствующей ванны травления 1 перекачивается в регенератор 14. Одновременно раствор из буферной емкости 13 перекачивается в ванну травления 1 через второй гидрораспределитель 1 О.Процесс регенерации контролирует О ся вычислительным блоком 8 с помощью датчика 16 циклов регенерации. Цикл регенерации - это совокупность следующих операций: опускание катодов в раствор, выдержка, подъем като дов с осажденной медью из раствора, очистка меди с катодов. коммутацией регенератора 14 перекачивается в буферную емкость 13.В процессе работы вычислительныйблок 18 анализирует травильную способность раствора, постоянно и периодически подключает ту или иную ваннутравления к установке регенерации.После перекачек раствора из буфернойемкости 13 в ванну травления 1 информация о травильной способности раст"вора стирается и производится новыйрасчет отработанной поверхности помере загрузки печатных плат на конвейерное полотно,Технико-экономический эффект отиспользования устройства управленияпроцессом травления печатных платсостоит в том, что обработка (травление) печатных плат происходит непре, рывно, без остановки линий для сменытравящего раствора,- т.е. повышаетсяпроизводительность линии, предусматривается использование одного регенератора для нескольких линий технолоюгической обработки. Качество травле"ния печатных плат повышается, так какисключается как боковое подтравливаниепроводников печатных плат (в свежемрастворе), так и неполное травление(в истощенном растворе),Формула изобретенияУстрБйство для управления процессом травления печатных плат, содержа"щее по числу ванн травления первые регуляторы уровня и температуры и регуляторы длительности обработки, а также регенератор и буферную емкостьс установленными на ней вторым регулятором уровня и температуры, вычислительный блок, соответствующие информационные входы которого связаныс выходами первых и вторых регуляторов уровня, температуры и с выходами регуляторов длительности обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения области приме"нения и повышения точности устройства, оно содержит датчики загрузки ивыгрузки плат, задатчики времени травления, блок управления коммутациейрегенератора, задатчик цикла регенерации, первый и второй золотниковыегидрораспределители, причем буфернаяемкость, первый золотниковый гидрораспределитель, ванны травления ивторой золотниковый гидрораспределитель гидравлически соединены с выходана вход регенератора по замкнутомуциклу в указанном порядке, выходы88172 Составитель А. Зарубиндактор Л. Плисак Техред Э.фечо орректор Г. Решетн аказ 9970/ Тираж 943 ВНИИПИ Госуда по делам из13035, Москва,Подписнотета СССРрытийнаб д, 4 твенного к етений и от 5, Раушская лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная зацатчика цикла регенерации, датчиковзагрузки и выгрузки плат и задатчикавремени травления связаны с соответствующими информационными входами вычислительного блока, управляющие выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регуляторов длительности обработки, блокауправления коммутацией регенератора,первого и второго золотниковых гидрораспределителей,Источники информации,принятые во внимание .при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 514276, кл. С 05 О 11/00, 1977.2, Авторское свидетельство СССРФ 628184, кл. С 05 О 21/12, 1978