CN105828535B - 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台 - Google Patents

一种具有控温电路的电路板焊接加热机台 Download PDF

Info

Publication number
CN105828535B
CN105828535B CN201610336010.1A CN201610336010A CN105828535B CN 105828535 B CN105828535 B CN 105828535B CN 201610336010 A CN201610336010 A CN 201610336010A CN 105828535 B CN105828535 B CN 105828535B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit board
temperature
plc
heating source
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610336010.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105828535A (zh
Inventor
吴翠娟
冯蓉珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Institute of Trade and Commerce
Original Assignee
Suzhou Institute of Trade and Commerce
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Institute of Trade and Commerce filed Critical Suzhou Institute of Trade and Commerce
Priority to CN201610336010.1A priority Critical patent/CN105828535B/zh
Publication of CN105828535A publication Critical patent/CN105828535A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105828535B publication Critical patent/CN105828535B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • H05K3/305—Affixing by adhesive
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0195—Tool for a process not provided for in H05K3/00, e.g. tool for handling objects using suction, for deforming objects, for applying local pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有控温电路的电路板焊接加热机台，包括电路板传输线、点胶机、加热源、转料架、柔性电路板放置架和PLC。电路板的焊垫内设有能被各向异性导电胶埋置且与PLC相连接的温度传感器。点胶机和加热源高度均能升降，加热源上设有距离传感器。温度传感器、距离传感器和PLC相组合，形成一个温控电路。位于点胶机和加热源正下方的电路板传输线底部设置有电磁铁；柔性电路板放置架用于柔性电路板的自动供给；转料架能将柔性电路板放置架上的柔性电路板转移至位于加热源正下方的电路板上。采用上述结构后，自动化程度高，自动控制焊接加热温度，生产效率高且中焊垫不易散去热能、机台加热方便、节省生产成本、且能增加结构强度。

Description

一种具有控温电路的电路板焊接加热机台
技术领域
本发明涉及一种电子产品应用技术领域，特别是一种具有控温电路的电路板焊接加热机台。
背景技术
电路板依据线路层的数目可分为单层电路板、双层电路板及多层电路板。其中多层电路板堆栈多层线路层，并以贯穿孔或盲孔电性连接这些线路层。由于多层电路板可将线路层堆栈并浓缩于一小面积的电路板中，因此在追求电子产品轻、薄、短、小的趋势下，多层电路板的应用越来越广泛。
在焊接软性电路板与电路板的过程中，导电胶材必须施加一定的固化温度以形成固化的焊垫接点。若焊垫温度不足将造成焊垫接点龟裂(Crack)、孔洞(hole)或剥离等现象。然而在传统的电路板中，由于电路板的层数不同，其焊垫的温度差异甚大。使得焊垫接点龟裂、孔洞或剥离等现象经常发生，造成以下难以解决的困难点：第一、焊垫接点结构强度减弱：一旦焊垫接点发生龟裂、孔洞或剥离等现象，焊垫接点的结构强度大幅地减弱。严重时，封装结构或软性电路板将无法发挥其电性功能。第二、加热机台操作困难：在电路板的焊接过程中，需要人工手动进行制作工艺参数(如热源温度、增温速度或热源距离)的调整，以提高特定焊垫的温度。然加热机台的调整过程中，并无法精准的获得所需的制作工艺参数，其效果不佳，且手工调整效率低下。
第三、降低制作工艺弹性：因应不同电路板具有不同的制作工艺参数，可针对不同的制作工艺参数设置不同的生产线。但每一生产线仅可搭配于特定的电路板，使得生产线的制作工艺弹性相当的低，将造成生产线闲置的状况发生。第四、增加生产工时：在传统的电路板与封装结构或软性电路板焊接过后，均需投入大量人力进行人工补焊的重工制作工艺(Reworking Process)，以补强焊垫接点的结构强度。人工补焊的工时冗长，经常形成生产线的瓶颈且增加许多生产工时。第五、增加制造成本：如上所述，传统的电路板在其焊接制作工艺中，因增加的电路板不良品、机台闲置时间、生产线闲置时间及重工工时与重工人力，而造成许多制造成本得浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有控温电路的电路板焊接加热机台，该具有控温电路的电路板焊接加热机台自动化程度高，自动控制焊接加热温度，生产效率高且中焊垫不易散去热能、机台加热方便、节省生产成本、且能增加结构强度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种具有控温电路的电路板焊接加热机台，用于电路板中焊垫的加热焊接，包括电路板传输线、点胶机、加热源、转料架、柔性电路板放置架和PLC。
所述电路板包括至少两个金属层和设置在相邻两个金属层之间的绝缘层。
其中，位于表层的金属层上设置有焊垫，焊垫能通过各向异性导电胶与柔性电路板相连接；焊垫内设置有能被各向异性导电胶埋置且与PLC相连接的温度传感器。
电路板传输线用于电路板的自动传输。
点胶机设置在电路板传输线的正上方，高度能够升降；能为待加热焊接电路板的焊垫上装填各向异性导电胶。
加热源设置在位于点胶机下游的电路板传输线的正上方，且高度能够升降；加热源上设置有与PLC相连接的距离传感器，该距离传感器能监测加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离。
温度传感器、距离传感器和PLC相组合，形成一个温控电路；该温控电路还包括温度校准电路、直流放大器和A/D转换器；温度传感器能对待加热焊接处各向异性导电胶的温度进行实时采集，并将采集的温度变化量转化为电流变化量并送入直流放大器；直流放大器用于对温度传感器送入的电流信号进行直流放大；A/D转换器将直流放大器输出的模拟电压信号转化为数字信号送入PLC；同时，距离传感器将采集的加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离值实时传递给PLC；PLC根据设定加热温度，实时调整加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离；温度校准电路能将环境温度实时采集并送入PLC，由PLC以实时采集的环境温度对温度传感器进行校准和修正。
位于点胶机和加热源正下方的电路板传输线底部设置有电磁铁。
柔性电路板放置架设置在加热源的下游，用于柔性电路板的自动供给。
转料架为固定在电路板传输线一侧的机械臂，该机械臂的底部设置有一块电磁铁；转料架能将柔性电路板放置架上的柔性电路板转移至位于加热源正下方的电路板上。
所述金属层至少有三层，其中位于底层的金属层和所有位于中间的金属层上均设置有与焊垫位置相对应的缺口，每个缺口内均填充有带有辐射屏蔽性能的氧化硅隔热层。
位于底层的金属层的底部设置有散热层，该散热层为与PLC相连接的半导体散热芯片。
所述柔性电路板放置架包括顶升台和固定设置在顶升台四周的围框。
还包括设置在加热源下游的自动清扫刷。
还包括设置在自动清扫刷下游的外观检测装置。
本发明采用上述结构后，自动化程度高，自动控制焊接加热温度，生产效率高且中焊垫不易散去热能、机台加热方便、节省生产成本、且能增加结构强度。
附图说明
图1是本发明一种具有控温电路的电路板焊接加热机台的结构示意图。
图2显示了焊接加热完成电路板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图2所示，电路板8包括至少两个金属层81和设置在相邻两个金属层之间的绝缘层82。其中，位于表层的金属层上设置有焊垫87，焊垫能通过各向异性导电胶83与柔性电路板84相连接；焊垫内设置有能被各向异性导电胶埋置且与PLC相连接的温度传感器86。
上述温度传感器埋置在导电胶材中，温度传感器与数据采集装置无线或有线连接。这样设置的好处是，一方面能够对焊接时的温度进行实时监控，焊接更为准确，对固化温度也能进行实时检测，便于分析焊接过程中整个温度的监控，及时了解焊接状态。另一方面，当多层电路板安装在整机中时，能在线监控多层电路板的发热情况，为实验分析提供有效的参考数据。
上述金属层优选至少有三层，其中位于底层的金属层和所有位于中间的金属层上均设置有与焊垫位置相对应的缺口，每个缺口内均填充有带有辐射屏蔽性能的氧化硅隔热层85。
上述缺口以及氧化硅隔热层的设置，当焊垫焊接时，能避免温度从表层金属层向下垂直延伸，并能防止信号干扰，使焊接温度升温速率加快，保温效果好，焊垫不易散去热能、机台加热方便、节省生产成本，进而焊接结构强度高。
位于底层的金属层的底部设置有散热层，该散热层为与PLC相连接的半导体散热芯片。
所述柔性电路板放置架优选包括顶升台和固定设置在顶升台四周的围框。
如图1所示，一种具有控温电路的电路板焊接加热机台，用于电路板中焊垫的加热焊接，包括电路板传输线1、点胶机2、加热源3、转料架4、柔性电路板放置架5、设置在加热源下游的自动清扫刷6、设置在自动清扫刷下游的外观检测装置7和PLC 9。
电路板传输线用于电路板的自动传输。
点胶机设置在电路板传输线的正上方，高度能够升降；能为待加热焊接电路板的焊垫上装填各向异性导电胶。
加热源设置在位于点胶机下游的电路板传输线的正上方，且高度能够升降；加热源上设置有与PLC相连接的距离传感器31，该距离传感器能监测加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离。
温度传感器、距离传感器和PLC相组合，形成一个温控电路；该温控电路还包括温度校准电路、直流放大器和A/D转换器；温度传感器能对待加热焊接处各向异性导电胶的温度进行实时采集，并将采集的温度变化量转化为电流变化量并送入直流放大器；直流放大器用于对温度传感器送入的电流信号进行直流放大；A/D转换器将直流放大器输出的模拟电压信号转化为数字信号送入PLC；同时，距离传感器将采集的加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离值实时传递给PLC；PLC根据设定加热温度，实时调整加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离；温度校准电路能将环境温度实时采集并送入PLC，由PLC以实时采集的环境温度对温度传感器进行校准和修正。
位于点胶机和加热源正下方的电路板传输线底部设置有电磁铁11。
柔性电路板放置架设置在加热源的下游，用于柔性电路板的自动供给。
转料架为固定在电路板传输线一侧的机械臂，该机械臂的底部设置有一块电磁铁；转料架能将柔性电路板放置架上的柔性电路板转移至位于加热源正下方的电路板上。
一种具有控温电路的电路板焊接加热方法，包括如下步骤：
步骤1，电路板焊接加热机台的安装：将待加热焊接电路板放置在电路板传输线上，电路板的焊垫内放置温度传感器；点胶机安装在电路板传输线的正上方，高度能够升降；加热源安装在位于点胶机下游的电路板传输线的正上方，高度能够升降，加热源上安装距离传感器；位于点胶机和加热源正下方的电路板传输线底部安装电磁铁；柔性电路板放置架安装在加热源的下游；转料架固定在电路板传输线一侧，转料架为机械臂，该机械臂的底部设置有一块电磁铁；将温度传感器和距离传感器均与PLC相连接，并与温度校准电路、直流放大器和A/D转换器相组合，形成一个温控电路。
步骤2，点胶：当待加热焊接电路板输送至点胶机下方时，位于点胶机正下方的电路板传输线底部安装的电磁铁通电，使待加热焊接电路板停止向前输送；同时，点胶机下降至待加热焊接电路板表面，将点胶机内设定量的各向异性导电胶装填在待加热焊接电路板的焊垫内，并将温度传感器进行埋置；然后，点胶机复位，位于点胶机正下方的电磁铁断电，点胶完成的电路板向前输送。
步骤3，加热与焊接：主要包括如下几个步骤。
第一步，定位：当点胶完成的电路板输送至加热源正下方时，位于加热源正下方的电路板传输线底部安装的电磁铁通电，将点胶完成的电路板吸附定位，停止向前输送。
第二步，设定间隔距离范围保持：位于加热源上的距离传感器自动检测加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离，并将检测距离值及时传递给PLC；PLC将该距离值与设定间隔距离范围进行比较判定，通过调节加热源的高度，使加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离保持在设定间隔距离范围内。
第三步，加热及加热温度调整：加热源工作，温度传感器对待加热焊接处各向异性导电胶的温度进行实时采集，并将采集的温度变化量转化为电流变化量并送入直流放大器；直流放大器用于对温度传感器送入的电流信号进行直流放大；A/D转换器将直流放大器输出的模拟电压信号转化为数字信号送入PLC；PLC根据设定加热温度，实时调整加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离；温度校准电路能将环境温度实时采集并送入PLC，由PLC以实时采集的环境温度对温度传感器进行校准和修正。
第四步，焊接：当温度传感器检测到待加热焊接处各向异性导电胶的温度达到设定温度时，转料架将柔性电路板放置架上的柔性电路板转移至位于加热源正下方的电路板上进行焊接；焊接完成后，转料架复位，电磁铁断电，焊接完成电路板继续向前输送。
第五步，对焊接完成电路板进行自动清扫的步骤。
第六步，对自动清扫后的电路板进行外观检测的步骤。
步骤4，重复步骤2和步骤3，进行下一个待加热焊接电路板的加热焊接。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有控温电路的电路板焊接加热机台，用于电路板中焊垫的加热焊接，其特征在于：包括电路板传输线、点胶机、加热源、转料架、柔性电路板放置架和PLC；
所述电路板包括至少两个金属层和设置在相邻两个金属层之间的绝缘层；
其中，位于表层的金属层上设置有焊垫，焊垫能通过各向异性导电胶与柔性电路板相连接；焊垫内设置有能被各向异性导电胶埋置且与PLC相连接的温度传感器；
电路板传输线用于电路板的自动传输；
点胶机设置在电路板传输线的正上方，高度能够升降；能为待加热焊接电路板的焊垫上装填各向异性导电胶；
加热源设置在位于点胶机下游的电路板传输线的正上方，且高度能够升降；加热源上设置有与PLC相连接的距离传感器，该距离传感器能监测加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离；
温度传感器、距离传感器和PLC相组合，形成一个温控电路；该温控电路还包括温度校准电路、直流放大器和A/D转换器；温度传感器能对待加热焊接处各向异性导电胶的温度进行实时采集，并将采集的温度变化量转化为电流变化量并送入直流放大器；直流放大器用于对温度传感器送入的电流信号进行直流放大；A/D转换器将直流放大器输出的模拟电压信号转化为数字信号送入PLC；同时，距离传感器将采集的加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离值实时传递给PLC；PLC根据设定加热温度，实时调整加热源与待加热焊接电路板两者之间的距离；温度校准电路能将环境温度实时采集并送入PLC，由PLC以实时采集的环境温度对温度传感器进行校准和修正；
位于点胶机和加热源正下方的电路板传输线底部设置有电磁铁；
柔性电路板放置架设置在加热源的下游，用于柔性电路板的自动供给；
转料架为固定在电路板传输线一侧的机械臂，该机械臂的底部设置有一块电磁铁；转料架能将柔性电路板放置架上的柔性电路板转移至位于加热源正下方的电路板上；
所述金属层至少有三层，其中位于底层的金属层和所有位于中间的金属层上均设置有与焊垫位置相对应的缺口，每个缺口内均填充有带有辐射屏蔽性能的氧化硅隔热层；
所述柔性电路板放置架包括顶升台和固定设置在顶升台四周的围框。
2.根据权利要求1所述的具有控温电路的电路板焊接加热机台，其特征在于：位于底层
的金属层的底部设置有散热层，该散热层为与PLC相连接的半导体散热芯片。
3.根据权利要求1所述的具有控温电路的电路板焊接加热机台，其特征在于：还包括设置在加热源下游的自动清扫刷。
4.根据权利要求3所述的具有控温电路的电路板焊接加热机台，其特征在于：还包括设置在自动清扫刷下游的外观检测装置。
CN201610336010.1A 2016-05-20 2016-05-20 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台 Active CN105828535B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610336010.1A CN105828535B (zh) 2016-05-20 2016-05-20 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610336010.1A CN105828535B (zh) 2016-05-20 2016-05-20 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105828535A CN105828535A (zh) 2016-08-03
CN105828535B true CN105828535B (zh) 2019-02-12

Family

ID=56530463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610336010.1A Active CN105828535B (zh) 2016-05-20 2016-05-20 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105828535B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556467B (zh) * 2016-10-21 2020-02-25 芜湖赋兴光电有限公司 一种acf压焊温度检测方法
CN106793477A (zh) * 2017-03-16 2017-05-31 苏州经贸职业技术学院 一种能降低焊接温度及增加焊垫结构强度的多层电路板
CN106912166A (zh) * 2017-03-16 2017-06-30 苏州经贸职业技术学院 一种具有控温电路的电路板焊接加热方法
CN108899351B (zh) * 2018-07-13 2021-03-26 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
CN110913605B (zh) * 2019-12-06 2021-05-04 河北科技大学 一种基于电路板加热设备的电路板加热方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0786732A (ja) * 1993-09-10 1995-03-31 Nec Corp リード部品搭載装置及び方法
CN104148241A (zh) * 2014-08-26 2014-11-19 昆山迈致治具科技有限公司 一种pcb点胶装置
CN205755091U (zh) * 2016-05-20 2016-11-30 苏州经贸职业技术学院 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI296234B (en) * 2006-08-11 2008-05-01 Innolux Display Corp Bonding apparatus and method using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0786732A (ja) * 1993-09-10 1995-03-31 Nec Corp リード部品搭載装置及び方法
CN104148241A (zh) * 2014-08-26 2014-11-19 昆山迈致治具科技有限公司 一种pcb点胶装置
CN205755091U (zh) * 2016-05-20 2016-11-30 苏州经贸职业技术学院 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台

Also Published As

Publication number Publication date
CN105828535A (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105828535B (zh) 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台
US10854779B2 (en) Micro-LED transfer method and manufacturing method
CN107464856A (zh) 异质结晶硅太阳能电池片低温串焊方法及系统
CN205755091U (zh) 一种具有控温电路的电路板焊接加热机台
CN106912166A (zh) 一种具有控温电路的电路板焊接加热方法
CN107409465A (zh) 电子电路制造方法、具有电子电路的组件以及制造电子电路的生产设备
CN205141002U (zh) 一种led固晶设备
CN110216345A (zh) 一种自动激光焊锡机
CN106513963B (zh) 一种闪光焊的方法和系统
CN108627726B (zh) 一种模拟功率循环曲线的测试装置及其测试方法
KR101134171B1 (ko) 메탈 피씨비와 연성회로를 접합시키는 방법 및 그 장치
CN206326228U (zh) 双层电机主极线圈焊接用夹具
CN105929265A (zh) 一种电子镇流器的电老化装置及方法
CN105555054A (zh) 一种智能显示控制器的全自动化制作方法
CN205289999U (zh) 一种新型的智能焊台
CN211915799U (zh) 一种光伏组件电池片焊接装置
CN102615952B (zh) 一种可控温smt焊膏印刷双层模板
CN105598598B (zh) 一种太阳能电池板电极焊接测温定位装置及使用方法
CN106538073A (zh) 用于制造电子组件的方法和电子组件，其中在组件的基板中设置有加热装置
CN212826366U (zh) 一种硫化机及其加热装置
CN105376948A (zh) 一种智能主控制器的全自动化制作方法
US20120060356A1 (en) Apparatus and method for mounting electronic component
CN203875442U (zh) 一种智能型波峰焊
CN208908220U (zh) 一种基于高密度显示的cob封装系统
CN207593039U (zh) 一种压力监测热压机焊接机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant