CN102049674A - 散热座压合装置及散热座压合装置的压具 - Google Patents

Abstract

一种散热座压合装置，用以将多个散热座施压于一电路板，该散热座压合装置包括一架体以及多个设置在架体的压具，每一压具包括一轴件、一压头以及一万向接头单元，轴件可弹性地上下伸缩位移，压头借由万向接头单元连接到轴件底端而用以与散热座接触。借由多个压具的设置，可同时将多个散热座施压于该电路板上，节省作业时间，万向接头单元的设置则可让压头在接触散热座时自动变化倾斜角度以配合散热座的外型表面。

Description

散热座压合装置及散热座压合装置的压具

技术领域

本发明是关于一种散热座压合装置，特别是指一种用以将散热鳍片座压合在电路板的散热座压合装置。

背景技术

一般，要使设置在电路板上的电子元件有较佳的散热效能时，是在电子元件上结合一例如具有散热鳍片结构的散热座，且其散热座通常是通过治具压制的方式结合固定在电子元件上，例如美国专利案US6,865,082号以及美国专利案US7,342,790号所公开的，都是利用治具或压制件的结构将散热座固定在电子元件上。

然而，有时候电路板由于元件配置的关系或同时有多处都需要设置散热座时，可能会发生没有空间可供设置治具的问题，此时，散热座可能需要通过例如涂布粘胶再施以压力使其胶合于电子元件的方式结合在电路板的电子元件上。

此外，当电路板同时有多处都需要设置散热座时，如果分次逐一作业，也会拉长作业时间。

发明内容

因此，本发明的目的，就是提供一种能同时将多个散热座施压到电路板上的散热器压合装置。

本发明的另一目的，在于提供一种前述散热器压合装置的压具。

本发明散热座压合装置适于对多个放置在一电路板上的散热座施压，该散热座压合装置包括一架体、多个压具以及一万向接头单元。该架体包括一平台、一固定座、一座件、一轴件以及一压头，该平台可供放置该电路板，该固定座位于该平台上方。该等压具设置在该固定座的不同处，每一压具包括一座件、一轴件以及一压头，该座件设置在该固定座上，该轴件设置在该座件上并且往下延伸介于该平台与该固定座之间，该轴件能相对于该座件可弹性地上下伸缩位移，该压头连接到该轴件底端而用以与该散热座接触。该万向接头单元设置在该轴件底端与该压头之间，使该压头借该万向接头单元而可相对旋转地连接到该轴件底端。

本发明的一个功效在于，借由万向接头单元的设置，使压头可配合所接触的散热座的外型表面而旋转成对应的倾斜角度，而能与散热座有最大的接触面积，且散热座所受到的压力也较均匀。

本发明的一个特点在于，该万向接头单元包括一第一接头元件及一第二接头元件，该第一接头元件设置在该轴件底端，该第二接头元件设置在该压头，优选地，该第一接头元件为一球体，该第二接头元件为一球窝座，该球窝座形成有一供该球体容置在内的球窝空间。

本发明的一个优点在于，借由球窝枢接结构达到使压头能相对于轴件底端旋转。

本发明的另一个功效在于，该球窝座包括二弧形构件，每一弧形构件具有一弧形内侧及二端，该弧形内侧凹陷形成有一弧形槽，该两弧形构件能以其两端相向地结合呈环状而界定出该球窝空间。

本发明的另一个功效在于，两弧形构件组装成型的球窝座在与球体组装结合的作业上较容易进行。

本发明的又一特点在于，每一压具还包括一第一压缩弹簧，该第一压缩弹簧抵接在该轴件底端与该压头之间。

本发明的又一功效在于，借由第一压缩弹簧施予压头的偏压力量，能使压头随着所接触的散热座的外型表面所旋转的倾斜角度回复。

本发明的更一个特点在于，该座件包括一中空筒座及一设置在该中空筒座内的第二压缩弹簧，该轴件顶端伸入该中空筒座并且抵接到该第二压缩弹簧。

本发明的更一个功效在于，借由每一个压具选用适当K值的第二压缩弹簧，能使该等压具分别产生对该等散热座适合的压力。

本发明的再一特点在于，该散热座压合装置还包括一驱动单元，该驱动单元包括一压力缸以及一控制器，该压力缸具有一设置在该平台上的缸体以及一能受驱动相对于该缸体上下伸缩的驱动轴，该驱动轴顶端连接到该固定座，当该驱动轴受驱动相对于该缸体上下伸缩，能带动该固定坐相对于该平台上下位移，该控制器具有多个按钮，该等按钮可供按压以输出作动信号而驱动该压力缸作动。

本发明的再一个功效在于，通过驱动单元的设置，使得压具能被以自动化的动力方式驱动。

本发明的还一个特点在于，该驱动单元还包括一安全开关，该安全开关设置在该平台上并且连接该控制器与该压力缸，当该安全开关受放置在该平台上的该电路板抵触，该压力缸能接收该按钮的作动信号而作动，当该安全开关未受放置在该平台上的该电路板抵触，该压力缸无法接收该按钮的作动信号。

本发明的还一个功效在于，通过该安全开关的设置，能确保该电路板是在被摆放到正确位置的状态下进行压合。

附图说明

图1是本发明散热座压合装置一个优选实施例的前视示意图；

图2是该优选实施例的侧视示意图；

图3是该优选实施例的压具的侧视图，且部分元件剖面表示；

图4是该优选实施例的压具的部分元件分解图；以及

图5是该优选实施例的固定座往下位移而使压具接触到散热座的作动示意图。

主要元件符号说明

1     散热座压合装置

11    散热座

12    电路板

2     架体

21    固定座

22    平台

23    导引柱

24    挡块

25    托盘

3      压具

31     座件

311    中空筒座

312    第二压缩弹簧

32     轴件

320    第一轴段

321    第二轴段

322    底端面

323    内螺纹孔

325    第三轴段

33     压头

331    凹穴

34     万向接头单元

341    球体

342    球窝座

343    球窝空间

344    弧形构件

345    弧形构件两端

346    弧形内侧

347    弧形凹槽

35     第一压缩弹簧

4      驱动单元

41     压力缸

411    缸体

412    驱动轴

42     控制器

421    按钮

43     安全开关

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图1与图2，本发明散热座压合装置的一个优选实施例是用以对多个放置在一电路板12上的散热座11施压，事先，在散热座11上涂布粘胶，再将散热座11放置在电路板12的电子元件13上，通过该散热座压合装置1的施压，使散热座11能胶合在电子元件13上，在本实施例中，散热座压合装置1包括一架体2、多个设置在架体上的压具3。

架体2包括一固定座21、一平台22，本实施例的固定座21与平台22都呈板状，平台22可供放置电路板12，固定座21位于平台22的上方。

参阅图2至图5，该等压具3设置在固定座21的不同位置并且介于固定座21与平台22之间，当固定座21往下位移时，则连动压具3往下位移，当固定座21往上位移时，则连动压具3往上位移。

每一压具3包括一座件31、一轴件32、一压头33以及一万向接头单元34，座件31设置在固定座21底面，轴件32设置在座件31并且往下延伸介在平台22与固定座21之间，且轴件32能相对于座件31可弹性地上下伸缩位移，压头33连接在轴件32底端而用以与散热座11接触，万向接头单元34是设置在轴件32底端与压头33之间，使压头33借万向接头单元34而可相对旋转地连接到轴件32底端，因此，借由万向接头单元34的设置，压头33是可以配合所接触的散热座11的外型表面而活动成对应的倾斜角度，而能与散热座11有最大的接触面积，且如此一来，散热座11所受到来自压头33的压力也较均匀。

更进一步地，万向接头单元34包括一第一接头元件以及一第二接头元件，第一接头元件是设置在轴件32底端，第二接头元件是设置在压头33上，且第二接头元件能与第一接头元件可相对旋转地接合，优选地，第一接头元件为一球体341，第二接头元件为一球窝座342，换句话说，万向接头单元34为一球窝枢接结构，球体341设置在轴件32底端，球窝座342结合在压头33并且形成有一可供容置球体341的球窝空间343。

更进一步地，球窝座342的结构可以是包括二弧形构件344，每一弧形构件344具有二端345以及一弧形内侧346，且弧形内侧346凹陷形成有一弧形凹槽347，该两弧形构件344是两端345相向地结合呈环状而配合两弧形凹槽347界定出球窝空间343，其中，利用两弧形构件344组装成的球窝座342，在与球体341组装结合的作业上是比较容易进行的。

更进一步地，压头33呈块状而顶面凹陷形成有一供该球窝座342容置嵌合在内的凹穴331，借此使得球窝座342与压头33结合为一体，压头33的材质可以是塑料，在其他的实施形态中，球窝座342与压头33也可以是一体的结构，也就是说，使球窝空间343直接形成在压头33顶面。

更进一步地，每一压具3还包括一第一压缩弹簧35，第一压缩弹簧35抵接到轴件32底端与压头33之间，借由第一压缩弹簧35施予压头33的偏压力量，能使压头33随着所接触的散热座11的外型表面所旋转的倾斜角度回复。

更进一步地，座件31包括一中空筒座311及一设置于中空筒座311内的第二压缩弹簧312，轴件32顶端伸入中空筒座311并且抵接到第二压缩弹簧312，借由第二压缩弹簧312的设置，使得轴件32能相对于中空筒座311可弹性地上下伸缩位移。

更进一步地，轴件32具有一第一轴段320、一第二轴段321及一第三轴段325，第一轴段320顶端伸入中空筒座311并且抵接在第二压缩弹簧312，第二轴段321顶端连接第一轴段320底端，第二轴段321并且具有一底端面322及一设置在底端面322上的内螺纹孔323，第三轴段325顶端螺接在第二轴段321底端面322的内螺纹孔323，第一接头元件的球体341是设置在第三轴段325底端，组装时，第一轴段320可与中空筒座311及第二弹性元件312组装成一体，而第二轴段321与第三轴段325则是通过万向接头单元34与压头33组装成模块化的一体，并且使第一压缩弹簧35套设在第三轴段325并且抵接在第二轴段321的底端面322与球窝座342(或压头33)之间，再借由第一轴段320与第二轴段321之间以例如螺接的方式相连接。

更进一步地，散热座压合装置1还包括一驱动单元4，该驱动单元4包括多个压力缸41及一控制器42，本实施例所使用的压力缸41为气压缸，当然，压力缸41也可以是油压缸而利用油压驱动作动。每一压力缸41具有一缸体411以及一驱动轴412，该等压力缸41的缸体411是设置固定在平台22而驱动轴412朝上延伸连接在固定座21。控制器42具有多个可供按压以输出作动信号而驱动压力缸41作动的按钮421。当压力缸41的驱动轴412受气压驱动相对于缸体411上下伸缩时，便能带动固定座21相对于平台22上下位移，进而带动压具3上下位移，通过驱动单元4的设置，使得压具3能被以自动化的动力方式驱动。

更进一步地，架体2还包括多个导引柱23，该等导引柱23呈直立状底端固定在平台22而顶端往上穿伸通过固定座21，使得固定座21能沿着导引柱23相对于平台22上下位移。

更进一步地，架体2还包括多个设置在平台22顶面分别邻近平台22左右两侧缘及后缘的挡块24，该等挡块24是可供当电路板12放置在平台22顶面时，具有使电路板12定位的作用。

因此，利用该散热座压合装置1对放置在电路板12上的散热座11施压时，是先将多个散热座11涂上粘胶后，放置在电路板12的电子元件13上，接着，将放置有散热座11的电路板12放置在平台22上，并且借由靠抵到挡块24而定位电路板12(在本实施例中，电路板12是先放置在一托盘25上，再将托盘25放入平台22，并且使托盘25靠抵到该等挡块24而定位电路板12)，接着，借由操作控制器42的按钮421驱动压力缸41作动，带动固定座21及压具3往下位移，利用压具3的压头33对散热座11往下施压，便能将散热座11施压到电路板12上。

更进一步地，为使压合作业能被更顺利地操作并且不会造成压具3施压到散热座11的位置有误差，驱动单元4还包括一安全开关43，该安全开关43设置在平台22顶面邻近后缘处并且连接控制器42及压力缸41，安全开关43的实际形态可以是极限开关之类的电子元件，当放置在平台22上的电路板12(或托盘25)抵触到安全开关43时，则控制器42与压力缸41之间的线路被导通，使用者按压控制器42的按钮421时，压力缸41能接收到按钮421输出的作动信号而正常作动，当电路板12(或托盘25)放置在平台22的位置未抵触到安全开关43时，表示电路板12尚未放置定位，此时，控制器42与压力缸41之间的线路呈开路状态，即使操作员按下按钮421，压力缸41也无法接收到按钮421输出的作动信号，也就是说此时压力缸41并不会作动，操作员即可由此现象得知电路板12位置有误差而进行调整。

值得说明的是，由于每一个散热座11的高度可能不尽相同，故每一个压具3需下压的距离可能不同，故本发明借由在每一个压具3的座件31内都设置第二压缩弹簧312，且对应不同高度的散热座11的压具3，是挑选不同K值的第二压缩弹簧312，借由压头33接触散热座11之后，不同K值的第二压缩弹簧312所产生的不同被压缩量，便能控制对不同高度的散热座11有不同的压缩力量，进而达到同时将不同高度的散热座11同时施压到电路板12的需求，并且也不会产生部分散热座11被过度施压而部分散热座11所受到的压力不足的问题。

如上所述，本发明借由第一压缩弹簧35与万向接头单元34的配合，让压具3的压头33在可配合不同散热座11的表面而自动变化倾斜度以达到与散热座11有最大接触面积以及均布施压之余，也具有让压头33能自动回复到水平位置的效果，此外，由于每一个压具3均设置第二压缩弹簧312，并且选用不同K值的的第二压缩弹簧312，达到使该等压具3可在同一次下压行程中，分别对不同高度的散热座11施压的效果，并且能控制对不同高度之散热座11有不同的压缩力量，在作业上确实可缩短时间，故确实能达成本发明的目的。

以上所述的，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种散热座压合装置，适于对多个放置在一电路板上的散热座施压，该散热座压合装置包括：

一架体，包括

一平台，可供放置该电路板；以及

一固定座，位于该平台上方；以及

多个压具，设置在该固定座的不同处，每一压具包括

一座件，设置在该固定座上；

一轴件，设置在该座件上并且往下延伸介于该平台与该固定座之间，该轴件能相对于该座件可弹性地上下伸缩位移；

一压头，连接到该轴件底端而用以与该散热座接触；以及

一万向接头单元，设置在该轴件底端与该压头之间，使该压头借该万向接头单元而可相对旋转地连接到该轴件底端。

2.根据权利要求1所述的散热座压合装置，其中，该万向接头单元包括一第一接头元件及一第二接头元件，该第一接头元件设置在该轴件底端，该第二接头元件设置在该压头上。

3.根据权利要求2所述的散热座压合装置，其中，该第一接头元件为一球体，该第二接头元件为一球窝座，该球窝座形成有一供该球体容置在内的球窝空间。

4.根据权利要求3所述的散热座压合装置，其中，该球窝座包括二弧形构件，每一弧形构件具有一弧形内侧及二端，该弧形内侧凹陷形成有一弧形槽，该两弧形构件能以其两端相向地结合呈环状而界定出该球窝空间。

5.根据权利要求4所述的散热座压合装置，其中，该压头顶面凹陷形成有一供该球窝座嵌设在内的凹穴。

6.根据权利要求1至5其中任一所述的散热座压合装置，其中，每一压具还包括一第一压缩弹簧，该第一压缩弹簧抵接在该轴件底端与该压头之间。

7.根据权利要求6所述的散热座压合装置，其中，该座件包括一中空筒座及一设置在该中空筒座内的第二压缩弹簧，该轴件顶端伸入该中空筒座并且抵接到该第二压缩弹簧。

8.根据权利要求7所述的散热座压合装置，其中，该轴件具有一第一轴段、一第二轴段及一第三轴段，该第一轴段顶端伸入该中空座筒并且抵接到该第二压缩弹簧，该第二轴段顶端连接到该第一轴段底端，且该第二轴段具有一底端面及一设置在该底端面上的内螺纹孔，该第三轴段顶端螺接到该第二轴段的内螺纹孔，该第一接合件设置在该第三轴件底端，该第一压缩弹簧抵接到该底端面及该压头之间。

9.根据权利要求6所述的散热座压合装置，还包括一驱动单元，该驱动单元包括一压力缸以及一控制器，该压力缸具有一设置在该平台上的缸体以及一能受驱动相对于该缸体上下伸缩的驱动轴，该驱动轴顶端连接到该固定座，当该驱动轴受驱动相对于该缸体上下伸缩，能带动该固定座相对于该平台上下位移，该控制器具有多个按钮，该等按钮可供按压以输出作动信号而驱动该压力缸作动。

10.根据权利要求9所述的散热座压合装置，其中，该驱动单元还包括一安全开关，该安全开关设置在该平台上并且连接该控制器与该压力缸，当该安全开关受放置在该平台上的该电路板抵触，该压力缸能接收该按钮的作动信号而作动，当该安全开关未受放置在该平台上的该电路板抵触，该压力缸无法接收该按钮的作动信号。

11.根据权利要求10所述的散热座压合装置，其中，该架体还包括多个导引柱，该等导引柱底端固定在该平台上而顶端穿伸通过该固定座。

12.根据权利要求11所述的散热座压合装置，其中，该架体还包括多个设置在该平台上以供该电路板定位的挡块。

13.一种散热座压合装置的压具，该散热座压合装置还包括一架体，该压具设置在该架体上并且能受驱动位移而对放置在一电路板上的散热座施压，该压具包括：

一座件，设置在该架体上；

一轴件，设置在该座件上并能可弹性地相对于该座件伸缩位移；

一压头，连接到该轴件底端而用以与该散热座接触；以及

一万向接头单元，设置在该轴件底端与该压头之间，使该压头借该万向接头单元而可相对旋转地连接到该轴件底端。

14.根据权利要求13所述的散热座压合装置的压具，其中，该万向接头单元包括一第一接头元件及一第二接头元件，该第一接头元件设置在该轴件底端，该第二接头元件设置在该压头上。

15.根据权利要求14所述的散热座压合装置的压具，其中，该第一接头元件为一球体，该第二接头元件为一球窝座，该球窝座形成有一供该球体容置在内的球窝空间。

16.根据权利要求15所述的散热座压合装置的压具，其中，该球窝座包括二弧形构件，每一弧形构件具有一弧形内侧及二端，该弧形内侧凹陷形成有一弧形槽，该两弧形构件能以其两端相向地结合呈环状而界定出该球窝空间。

17.根据权利要求16所述的散热座压合装置的压具，其中，该压头顶面凹陷形成有一供该球窝座嵌设在内的凹穴。

18.根据权利要求13至17其中任一所述的散热座压合装置的压具，其中，每一压具还包括一第一压缩弹簧，该第一压缩弹簧抵接在该轴件底端与该压头之间。

19.根据权利要求18所述的散热座压合装置的压具，其中，该座件包括一中空筒座及一设置在该中空筒座内的第二压缩弹簧，该轴件顶端伸入该中空筒座并且抵接到该第二压缩弹簧。

20.根据权利要求19所述的散热座压合装置的压具，其中，该轴件具有一第一轴段、一第二轴段及一第三轴段，该第一轴段顶端伸入该中空座筒并且抵接到该第二压缩弹簧，该第二轴段顶端连接到该第一轴段底端，且该第二轴段具有一底端面及一设置在该底端面上的内螺纹孔，该第三轴段顶端螺接到该第二轴段的内螺纹孔，该第一接合件设置在该第三轴件底端而能与该第二接合件连接，该第一压缩弹簧抵接到该底端面及该压头之间。

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