一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法

摘要

本发明实施例公开了一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法，用于SMT工艺中对PCB板的一体化工装的操作。本发明实施例装置包括：托盘及至少一个夹具；托盘的盘面上开有定位槽，定位槽的最大轮廓形状与需要定位的印制电路板PCB板的外形相适配；夹具安装在托盘上，位于定位槽的外侧边缘，用于固定PCB板。本发明实施例还包括工装的使用方法，使得PCB板加工过程中，能够有效的避免PCB板的变形，提高焊点的可靠性。

权利要求

1.一种用于PCB板生产工艺的工装，其特征在于，包括托盘及至少一个夹具；

所述托盘的盘面上开有定位槽，所述定位槽的最大轮廓形状与需要定位的印制电路板PCB板的外形相适配；

所述夹具安装在所述托盘上，位于所述定位槽的外侧边缘，用于固定所述PCB板；

所述夹具包含：弹簧，弹簧限位块，PCB压扣；

所述弹簧限位块由底座及带螺纹的圆柱体构成；

所述PCB压扣由压盖及内部带螺纹的空心圆柱体构成；

所述弹簧套在所述PCB压扣的空心圆柱体外；

所述PCB压扣的空心圆柱体与所述弹簧限位块的圆柱体采用螺纹连接的方式连接；

所述弹簧在所述夹具中处于压缩状态。

2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述托盘的材料为黑色无铅合成石。

3.根据权利要求1或2所述的工装，其特征在于，所述托盘的定位槽中设置有若干个用于透气的透气通孔。

4.根据权利要求3所述的工装，其特征在于，所述定位槽的边缘设置有用于安装所述夹具的导向孔。

5.根据权利要求4所述的工装，其特征在于，所述定位槽的边缘设置有方便取放PCB板的半圆形取板槽。

6.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述托盘上设置与所述夹具的外形适配的隐藏槽。

7.根据权利要求6所述的工装，其特征在于，安装在所述托盘上的所述夹具可旋转及上下拉拔；

夹具的使用状态为：所述PCB压扣的压盖隐藏在所述隐藏槽中、或者所述PCB压扣的压盖的侧面夹紧所述PCB板、或者所述PCB压扣的压盖压在所述PCB板上。

8.一种一体化工装的方法，其特征在于，使用如权利要求1至7中任意一项所述的工装；

包括：

将PCB板放置在托盘的PCB板定位槽中；

使用所述夹具的所述PCB压扣的压盖的侧面将PCB板夹紧，对PCB板进行印刷操作；

所述印刷操作完成后，旋转所述夹具，使所述夹具的压盖隐藏在所述托盘的对应的隐藏槽中，对PCB板进行贴片操作；

所述贴片操作完成后，旋转所述夹具使得所述PCB压扣的压盖压在所述PCB板上，对PCB板进行回流操作及自动光学检测操作。

说明书

一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法。

背景技术

[0002] 在机械加工领域，表面组装技术(SMT，Surface Mounted Technology)是常用的一种技术，是一种在印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)上以电子组件焊接的封装印刷电路板的组合技术，是目前电子组装行业里流行的一种技术和工艺。

[0003] SMT工艺工程主要有三大基本操作步骤：印刷、贴装、焊接。具体的步骤包括印刷、贴片、炉前自动光学检测(AOI，Auto Optic Inspection)、回流、炉后AOI，其中，印刷是指锡膏印刷，将锡膏漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备，所用的设备为印刷机，位于SMT生产线的最前端。贴片是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上，所用的设备为贴片机。炉前AOI主要是为了检测表面组装元器件的装配质量。回流是将印刷过程中的锡膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起，所用设备为回流焊炉，炉后AOI主要是为了检测表面组装元器件的焊接质量。

[0004] 但是在现有技术中，由于PCB板的表面元器件的布置较密集，使得在印刷操作中，无法保证单板变形问题。在回流操作时，由于热容量在PCB板上的分布不均匀，可能产生局部热应力，使得PCB板的位置发生偏移，降低焊点的可靠性。又由于PCB板将在AOI设备的导轨上做传输运动时易发生轻微晃动，使得AOI检测焊点失败，也将降低焊点的可靠性。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法，用于PCB板在工装过程中防止变形及提高焊点可靠性。

[0006] 本发明实施例装置包括：托盘及至少一个夹具；托盘的盘面上开有定位槽，定位槽的最大轮廓形状与需要定位的印制电路板PCB板的外形相适配；夹具安装在托盘上，位于定位槽的外侧边缘，用于固定PCB板。

[0007] 本发明实施例的方法包括：将PCB板放置在托盘的PCB板定位槽中；使用夹具的PCB压扣的压盖的侧面将PCB板夹紧，对PCB板进行印刷操作；印刷操作完成后，旋转夹具，使夹具的压盖隐藏在托盘的对应的隐藏槽中，对PCB板进行贴片操作；贴片操作完成后，旋转夹具使得PCB压扣的压盖压在PCB板上，对PCB板进行回流操作及自动光学检测操作操作。

[0008] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

[0009] 利用带有PCB板定位槽的托盘承载需要加工的PCB板，可通过托盘将热量均匀的分布在PCB板上，有效的防止PCB板变形，同时利用托盘上安装的夹具固定PCB板，使得在回流操作及AOI检测操作中PCB板将处于固定状态，不会发生位置的偏移，提高了焊点的可靠性。

附图说明

[0010] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0011] 图1为本发明实施例中一种用于PCB板生产工艺的工装的一个示意图；

[0012] 图2为本发明实施例中一种用于PCB板生产工艺的工装的另一示意图；

[0013] 图3为本发明实施例中夹具拆开之后各部分的一个示意图；

[0014] 图4为本发明实施例中夹具的示意图；

[0015] 图5为本发明实施例中一种用于PCB板生产工艺的工装的横截面的一个示意图；

[0016] 图6为本发明实施例中一体化工装的方法的示意图。

具体实施方式

[0017] 本发明实施例提供了一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法，用于对PCB板一体化工装工艺中，防止PCB板变形，及提高PCB板的焊点可靠性。在使用时，可将PCB板放置在托盘的定位槽中，根据具体的SMT操作选择是否使用夹具固定PCB板，且夹具可自由的组装及拆卸，并根据定位PCB板的需要决定夹具的使用个数，在整个SMT加工工艺过程中不需要更换夹具，只需要适时的改变压扣的使用状态即可。

[0018] 请参阅图1，为本发明实施例中一种用于PCB板生产工艺的工装的实施例，包括：

[0019] 托盘101及至少一个夹具102，其中，托盘的盘面上开有定位槽103，且定位槽的最大轮廓形状与需要定位的印制电路板PCB板的外形相适配，使得PCB板能够定位在定位槽中。托盘上可安装至少一个夹具102，夹具102位于所述定位槽的外侧边缘，用于固定所述PCB板。

[0020] 在本发明实施例中，利用带有PCB板定位槽103的托盘101承载需要加工的PCB板，可通过托盘101将热量均匀的分布在PCB板上，有效的防止PCB板变形，同时利用托盘101上安装的夹具102固定PCB板，使得在回流操作及AOI检测操作中PCB板将处于固定状态，不会发生位置的偏移，提高了焊点的可靠性

[0021] 为了更好的理解，请参阅图2，为本发明实施例中一种用于PCB板生产工艺的工装的实施例，包括：

[0022] 图1所示实施例中描述的托盘101及至少一个夹具102，且与图1所示实施例中描述的内容相同，此处不再赘述。

[0023] 其中，托盘101的制造材料为黑色无铅合成石，黑色无铅合成石具有吸热少，耐高温，重量轻，不沾锡的特性，机械加工性能良好，能够有效的避免PCB板在印锡、贴片过程中因为热度太高，热量传递不均匀等问题产生的PCB板变形。

[0024] 其中，托盘101的定位槽中设置有若干个用于透气的透气通孔201，在实际应用中，可在满足回流线性曲线的情况下，设置透气通孔201的大小及间距，例如，可设置透气通孔201的直径大小为6mm，间距10～12mm，对于不同的PCB板，可根据具体的需求设置透气通孔201，此处不做限定。

[0025] 为了方便PCB的取放，在托盘上的定位槽的边缘设置有半圆形取板槽202，半圆形取板槽的直径满足深度铣通即可。

[0026] 在本发明实施例中，夹具102包含弹簧203、弹簧限位块204、PCB压扣205。请参阅图3，为本发明夹具拆开之后的各部分示意图，其中，弹簧限位204块由底座206及带螺纹的圆柱体207构成，PCB压扣205由压盖208及内部带螺纹的空心圆柱体209构成，压盖208与空心圆柱体209的接触面不在压盖208的中心，夹具102的连接结构请参阅图4，夹具102各部分的连接关系为：弹簧203套在PCB压扣的空心圆柱体209外，且弹簧203处于压缩状态，弹簧限位块204的圆柱体207的螺纹与PCB压扣205的空心圆柱体209内部的螺纹相适配，弹簧限位块204与PCB压扣205采用螺纹连接的方式进行连接，且已组装的夹具中弹簧处于压缩状态。

[0027] 请参阅图5，为本发明实施例的工装的横截面的图形，夹具102可通过托盘101上的导向孔210安装在托盘上，其中，导向孔210位于托盘101的定位槽103的边缘，夹具102横穿托盘101，且夹具102的压盖208与托盘101的定位槽103在托盘101的同一面，夹具102的底座与压盖208在托盘101中所处的面相反。

[0028] 为了使夹具102在不需要使用的时候能够隐藏起来，在托盘101上设置有余夹具的外形适配的隐藏槽211，隐藏槽211的大小至少允许夹具102处于隐藏状态时，PCB压扣205的压盖208的高度低于托盘的高度。需要说明的是，安装在托盘101上的夹具102可以上下拉拔，或以套有弹簧203的空心圆柱体209为轴心，进行旋转，以改变夹具102的使用状态，其中，夹具102的使用状态包括：PCB压扣205的压盖208隐藏在隐藏槽211中，PCB压扣205的压盖208的侧面夹紧PCB板，PCB压扣205的压盖208压在PCB板上。

[0029] 需要说明的是，在本发明实施例中，托盘及夹具各部分的大小、厚度需根据具体的使用情况而定，此处不做限定。

[0030] 在本发明实施例中，使用黑色无铅合成石能够有效的将热量均匀的分布在PCB板上，并减缓热量对PCB板的冲击，避免PCB板的变形，利用夹具可夹紧PCB板，使得PCB板在回流及AOI检测过程中不会发生偏移，提高焊点的可靠性，保证了PCB板的质量。

[0031] 为了更好的理解技术，将详细介绍托盘101及夹具102组成的工装的具体的使用方法，请参阅图6，为利用图1或图2实施例所述工装的一体化工装的方法的实施例，包括：

[0032] 在本发明实施例中，夹具102以安装在托盘101上，具体的使用步骤为：

[0033] 601、PCB板放置在托盘的PCB板定位槽中。

[0034] 在SMT加工工艺中，加工工序开始之前，将PCB板放置在托盘的定位槽103中，将PCB板定位。

[0035] 602、使用夹具的PCB压扣的压盖侧面将PCB板夹紧，对PCB板进行印刷操作；

[0036] 夹具102可以旋转及上下拉拔，对PCB板进行印刷操作之前，将夹具102旋转到适当角度，以PCB压扣205的压盖208侧面将PCB板夹紧。

[0037] 603、旋转夹具，使夹具的压盖隐藏在托盘的对应的隐藏槽中，对PCB板进行贴片操作；

[0038] 在对PCB板进行贴片操作之前，需要改变夹具102的使用状态，可旋转夹具，使得PCB压扣205的压盖208隐藏在对应的隐藏槽中，且通过对夹具102进行上下拉拔，使得压盖208的高度低于托盘101的高度。

[0039] 604、旋转夹具使得PCB压扣的压盖压在PCB板上，对PCB板进行回流操作及自动光学检测操作。

[0040] 贴片操作完成之后，将对PCB板进行回流操作及光学检测操作，由于回流操作中将对PCB板进行加温，产生的热量冲击易使得PCB板发生偏移，将产生单板变形及元器件焊接不良的问题，同时，因为自动光学检测之前PCB板的传输过程中也易使得PCB板的发生晃动，因此，在对PCB板进行回流操作及自动光学检测操作之前需将PCB板进行固定，在本发明实施例中，可通过旋转夹具102，使得夹具102的PCB压扣205的压盖208压在PCB板上，对PCB板进行固定，防止操作过程中PCB板的变形，提高焊点的可靠性。

[0041] 在本发明实施例中，利用托盘使得热量可均与的传输到PCB板上，且可缓解热量对PCB板的冲击，有效的避免了托盘的变形及器件焊接不良等问题，又通过利用夹具将PCB板固定，提高了焊点的可靠性。

[0042] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

[0043] 以上对本发明所提供的一种用于PCB板生产工艺的工装及一体化工装的方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。