CN106976303A

CN106976303A - 一种电路板印刷治具、过炉载具及电路板印刷装置

Info

Publication number: CN106976303A
Application number: CN201710193174.8A
Authority: CN
Inventors: 姚健
Original assignee: Huaqin Telecom Technology Co Ltd
Current assignee: Huaqin Telecom Technology Co Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2017-07-25

Abstract

本发明公开了一种电路板印刷治具、过炉载具及电路板印刷装置，用以提高电路板印刷精度和良率，包括：印刷治具的表面具有N个真空凸台，N大于等于1；真空凸台用于在印刷工艺中穿过过炉载具的镂空部与电路板直接接触；真空凸台的高度大于等于过炉载具的厚度；真空凸台与电路板相接触的接触面具有至少一个第一通孔，第一通孔与印刷治具内部的真空机构相连通，第一通孔用于在印刷工艺中将电路板吸附于真空凸台上。印刷治具的真空凸台能够与电路板直接接触，并对电路板直接吸附，从而避免了过炉载具对真空吸附效果的影响，因此印刷治具对电路板的吸附更加牢固，降低了吸附不稳的情况对印刷的影响，从而提高了印刷精度及产品良率。

Description

一种电路板印刷治具、过炉载具及电路板印刷装置

技术领域

本发明涉及电子信息科学技术领域，一种电路板印刷治具、过炉载具及电路板印刷装置。

背景技术

表面组装技术(Surface Mount Technology，SMT)常被用于制作印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，制作过程大致可分为印刷、贴片、过炉和检修。随着电子科技的发展，传统的有边框印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的位置逐渐被无边框PCB板所代替。无边框PCB板可以降低PCB板面积，从而降低PCB板所占的电子设备空间，此外，还可以节省PCB板用料，从而降低生产成本，因此，无边框PCB板是PCB制版工艺发展的一个重要方向。然而，在基于SMT的传统的有边框PCB板制作工艺中的过炉环节，需要PCB板的边框将PCB板支撑在过炉轨道上，对于无边框PCB板，便缺少相应的支撑部分，因此，现有技术常为无边框PCB板配备相应的过炉载具作为PCB板与过炉轨道的支撑。

现有的无边框PCB板制作工艺中，过炉载具和印刷治具的关系如图1所示。图1为现有技术中过炉载具和印刷治具的位置结构关系示意图，如图1所示，在印刷环节，将过炉载具置于印刷治具和PCB板之间，过炉载具上设置有通孔，印刷治具内部具有真空机构，通过通孔将PCB板吸附在过炉载具上。

具体的，在印刷工艺中，先在PCB板上覆盖根据功能电路设计的印刷模具，然后在印刷模具上覆盖一层锡膏并施加一定压力，锡膏便通过印刷模具中的镂空部分被印刷在PCB板上。之后，进行脱模工艺，即将印刷模具从PCB板上脱离。

当完成印刷或贴片后，需要对PCB板进行过炉处理。此时，撤掉印刷治具，PCB板仅靠过炉载具支撑在过炉轨道上。如图2所示，为现有技术中过炉载具在过炉过程中的作用示意图，PCB板由于没有边框，无法搭载在过炉轨道上，过炉载具代替了PCB板边框的作用，将PCB板支撑在过炉轨道上。

然而，现有技术中经常出现如脱模不彻底、锡点成型效果差、拉尖、塞孔、少锡等情况，从而导致印刷精度下降，PCB板的不良率上升。

发明内容

本发明提供一种电路板印刷治具、过炉载具及电路板印刷装置，用以解决现有技术中存在的印刷精度和电路板良率较低问题。

本发明实施例提供一种电路板印刷治具，包括：

印刷治具的表面具有N个真空凸台，N大于等于1；真空凸台用于在印刷工艺中穿过过炉载具的镂空部与电路板直接接触；真空凸台的高度大于等于过炉载具的厚度；

真空凸台与电路板相接触的接触面具有至少一个第一通孔，第一通孔与印刷治具内部的真空机构相连通，第一通孔用于在印刷工艺中将电路板吸附于真空凸台上。

可选的，真空凸台的高度大于过炉载具的厚度。

可选的，至少两个真空凸台的接触面处于同一平面。

可选的，印刷治具还具有第二通孔，第二通孔设置于印刷治具除真空凸台以外的表面，并且与印刷治具内部的真空机构相连通，第二通孔用于在印刷工艺中将过炉载具吸附于印刷治具上。

可选的，真空凸台与电路板的空闲位置相对应。

本发明实施例提供一种过炉载具，包括：

承载部，用于在过炉工艺时承载电路板；

分布于过炉载具上的至少一个镂空部；镂空部包括与印刷治具的真空凸台对应的第一镂空部；

第一镂空部，用于在印刷工艺中真空凸台穿过第一镂空部吸附电路板。

可选的，承载部包括边框承载部和中心承载部；

边框承载部，用于在过炉工艺时支撑电路板位于过炉轨道上；

中心承载部，为与镂空部对应的骨架式支撑结构，被印刷治具上的第二通孔吸附于印刷治具上。

可选的，还包括定位结构；

过炉载具的定位结构与印刷治具的定位结构相对应。

可选的，还包括第二镂空部，第二镂空部，用于在过炉工艺中降低对电路板受热的影响。

本发明实施例提供一种电路板印刷装置，包括上述印刷治具及上述过炉载具。

综上，本发明实施例提供了一种电路板印刷治具、过炉载具及电路板印刷装置，包括：印刷治具的表面具有N个真空凸台，N大于等于1；真空凸台用于在印刷工艺中穿过过炉载具的镂空部与电路板直接接触；真空凸台的高度大于等于过炉载具的厚度；真空凸台与电路板相接触的接触面具有至少一个第一通孔，第一通孔与印刷治具内部的真空机构相连通，第一通孔用于在印刷工艺中将电路板吸附于真空凸台上。印刷治具的真空凸台穿过过炉载具的镂空部，能够与电路板直接接触，并通过通孔对电路板直接吸附，从而避免了过炉载具对真空吸附效果的影响，因此本发明实施例所公开的印刷治具相比现有的印刷治具，对电路板的吸附更加牢固，降低了吸附不稳的情况对印刷的影响，从而提高了印刷精度及产品良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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。

图1为现有技术中过炉载具和印刷治具的位置结构关系示意图；

图2为现有技术中过炉载具在过炉过程中的作用示意图；

图3为本发明实施例提供的一种印刷治具、过炉载具和PCB板侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种进一步提升后的印刷治具、过炉载具和PCB板组合关系侧视图；

图5为本发明实施例提供的一种第二通孔示意图；

图6为本发明实施例提供的一种印刷治具和过炉载具组合俯视图；

图7为本发明实施例提供的一种过炉载具和PCB板组合示意图；

图8为在图6中的过炉载具的基础上增加第二镂空部后的过炉载具示意图；

图9为本发明实施例提供的一种包含定位结构的过炉载具和印刷治具组合俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种电路板印刷治具，包括：印刷治具的表面具有N个真空凸台，N大于等于1；真空凸台用于在印刷工艺中穿过过炉载具的镂空部与电路板直接接触；真空凸台的高度大于等于过炉载具的厚度；真空凸台与电路板相接触的接触面具有至少一个第一通孔，第一通孔与印刷治具内部的真空机构相连通，第一通孔用于在印刷工艺中将电路板吸附于真空凸台上。

图3为本发明实施例提供的一种印刷治具、过炉载具和PCB板组合关系侧视图，如图3所示，印刷治具的表面具有多个真空凸台。印刷治具的表面指的是印刷治具面向过炉载具的一面。真空凸台的个数理论上大于等于1，具体个数应视真空凸台的形状和电路板的尺寸情况而定。真空凸台在印刷工艺中穿过过炉载具的镂空部与电路板直接接触，其高度大于等于过炉载具的厚度，使得真空凸台可以与过炉载具上的PCB板直接接触。真空凸台与电路板相接触的接触面具有至少一个第一通孔，如图3所示，真空凸台中每两条相邻的虚线代表一个第一通孔，第一通孔穿过真空凸台与印刷治具中的内部真空机构相连通。在印刷工艺中，启动印刷治具，其内部的真空机构便可通过通孔将PCB板吸附在真空凸台上。本发明实施例中对印刷治具的改进是在现在常用的内含真空机构的印刷治具的基础上实现的，对于外接真空机构的印刷治具也应包含于本发明实施例中。

印刷治具的真空凸台穿过过炉载具的镂空部，能够与电路板直接接触，并通过通孔对电路板直接吸附，从而避免了过炉载具对真空吸附效果的影响，因此本发明实施例所公开的印刷治具相比现有的印刷治具，对电路板的吸附更加牢固，降低了吸附不稳的情况对印刷的影响，从而提高了印刷精度及产品良率。具体的，印刷工艺的目的是在PCB板上印刷锡膏图案，这些图案的位置和形状与需在PCB板上实现的功能电路有关，印刷的锡膏用于将功能电路中的元器件固定在PCB板上，并与PCB板中的电路相连接。在印刷工艺中，需经历脱模过程，才能获得印刷图案。而对于现有技术，由于印刷治具是通过通孔将PCB板吸附在过炉载具上的，过炉载具会影响印刷治具与PCB板构成的密闭空间的真空效果，使得印刷治具对PCB板的吸附并不牢固。在脱模时，若印刷治具对PCB板的吸附不牢固，PCB板上印刷的图案在脱模过程中便可能会由于印刷模具的脱离而遭到损坏，出现如脱模不彻底、锡点成型效果差、拉尖、塞孔、少锡等情况，从而导致印刷精度下降，PCB板的不良率上升。此外，对于现有技术中的印刷治具，还存在着公差因素的问题。公差因素指的是每一个物体与物体之间的连接都存在一定的公差，印刷治具与过炉载具连接，过炉载具与PCB板连接，这样便在印刷治具与PCB板之间多引入了一个连接公差。而在本实施例所公开的技术方案中，印刷治具通过真空凸台直接吸附PCB板，因此避免了公差因素的影响，从而进一步提高了印刷精度。

在上述实施例中，真空凸台的高度大于等于过炉载具的厚度。为了进一步提高印刷精度，较佳的，真空凸台的高度大于过炉载具的厚度。图4为本发明实施例提供的一种进一步提升后的印刷治具、过炉载具和PCB板组合关系侧视图，如图4所示，真空凸台穿过过炉载具吸附PCB板，并且真空凸台的高度大于过炉载具的厚度，使得PCB板不与过炉载具接触。之所以使PCB板不与过炉载具接触，是因为，过炉载具相当有可能存在共面度较低的问题。共面度指的是过炉表面平整情况，共面度越低，过炉载具表面起伏越明显。在现有技术中，若过炉载具表面有起伏，那么这种起伏便有可能传递给被吸附于过炉载具表面的PCB板上，虽然这种起伏肉眼几乎不可识别，但仍会影响印刷精度。而在本发明实施例中，真空凸台的高度大于过炉载具的厚度时，便可以保证只有真空凸台接触到PCB板，而过炉载具并不接触PCB板，从而避免了过炉载具共面度问题对PCB板印刷精度的影响，整体上进一步提高了PCB板的印刷精度和产品良率。一般，真空凸台的高度大于过炉载具的厚度约0.3mm即可。可选的，PCB板中印刷电路的部分不与过炉载具接触，但PCB板的边角处仍留有若干的小区域与过炉载具粘贴在一起，这是由于在过炉工艺中没有印刷治具固定PCB板，需要通过粘贴的方式把PCB板固定在过炉载具上。

上述过炉载具的真空凸台与PCB板接触的面为接触面，第一通孔正是设置于这些接触面。对于具有多个真空凸台的印刷治具，可选的，至少两个真空凸台的接触面处于同一平面。接触面处于同一平面的至少两个真空凸台的高度需高于其它真空凸台的高度，这样，接触面处于同一平面的真空凸台才可以支撑PCB板并避免PCB板发生形变。当然，最为优选的情况是，印刷治具所有真空凸台的接触面都处于同一平面，以使印刷治具最大限度地为PCB板提供支撑。

如图3和图4所示的结构中，过炉载具置于印刷治具和PCB板之间。可选的，印刷治具还具有第二通孔，第二通孔设置于印刷治具除真空凸台以外的表面，并且与印刷治具内部的真空机构相连通，第二通孔用于在印刷工艺中将过炉载具吸附于所述印刷治具上。图5为本发明实施例提供的一种第二通孔示意图，如图5所示，在印刷治具表面除真空凸台以外的位置还设置有第二通孔，第二通孔与印刷治具内部的真空机构相连接。在印刷工艺中，开启印刷治具，印刷治具通过第二通孔和真空机构吸附过炉载具，从而固定过炉载具，防止脱模过程中过炉载具发生移动而破坏印刷图案，因此，进一步提高了PCB板的印刷精度。

上述印刷治具的真空凸台在印刷工艺中与PCB板直接接触，其位置和形状与PCB板制作工艺和PCB板上的功能电路设计方案有关。对于单面印刷PCB板，即只在PCB板一面制作功能电路的PCB板，印刷治具的真空凸台的设计并无严格要求，只需保证真空凸台能够为PCB板提供良好的支撑即可。而对于双面印刷PCB板，即在PCB板两面都制作有功能电路的PCB板，则对印刷治具的真空凸台的设计需视PCB板上的功能电路的设计方案而定。可选的，真空凸台与电路板的空闲位置相对应。具体的，制作双面印刷电路板时，通常先在PCB板的第一面制作功能电路，再在PCB板的第二面制作功能电路，这里的第一面和第二面仅是从制作的先后顺序进行划分。在对PCB板的第一面进行印刷时，真空凸台吸附还未制作功能电路的第二面，之后经过正常的制作流程在PCB板的第一面制作功能电路；在完成PCB板第一面功能电路的制作之后，翻转PCB板，重复制作流程在PCB板第二面制作功能电路。然而，在对第二面制作功能电路时，真空凸台与PCB板的已经制作好功能电路的第一面接触，若第一面中与真空凸台接触的区域包含已制作好的功能电路，则这个功能电路便有可能被破坏。因此，印刷治具真空凸台的形状和位置应与PCB板第一面中未包含功能电路的空闲位置相对应，从而避免破坏PCB板第一面上的电路。当然，在进行PCB板第一面上的功能电路设计时，也可以预先预留一定的空闲位置供真空凸台吸附。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种过炉载具，可与上述印刷治具组合使用，包括：承载部，用于在过炉工艺时承载电路板；分布于过炉载具上的至少一个镂空部；镂空部包括与印刷治具的真空凸台对应的第一镂空部；第一镂空部，用于在印刷工艺中真空凸台穿过第一镂空部吸附电路板。图6为本发明实施例提供的一种印刷治具和过炉载具组合俯视图，如图6所示，过炉载具中包括承载部，在过炉工艺时，PCB板失去了印刷治具的支撑，由过炉载具的承载部将PCB板支撑在过炉轨道上。过炉载具还包括第一镂空部，第一镂空部与印刷治具的真空凸台对应，其对应关系具体的，第一镂空部位置与印刷治具的真空凸台对应，但形状可以不同，只需可以容许真空凸台穿过即可。

过炉载具在过炉工艺中起到支撑PCB板的作用，本发明实施例对于过炉载具的承载部，给出一种可能的实现方式，承载部包括边框承载部和中心承载部；边框承载部，用于在过炉工艺时支撑电路板位于过炉轨道上；中心承载部，为与镂空部对应的骨架式支撑结构，被印刷治具上的第二通孔吸附于所述印刷治具上。具体的，在过炉工艺时，过炉载具与PCB板的组合如图7所示，为本发明实施例提供的一种过炉载具和PCB板组合示意图，其中，为了体现过炉载具中边框承载部和中心承载部的作用，PCB板所在区域以虚线表示。图7中，过炉载具支撑在过炉轨道上且无PCB板覆盖的区域为边框承载部，而被PCB板覆盖的区域为中心承载部。

可选的，过炉载具还包括第二镂空部，用于在过炉工艺中降低对所述电路板受热的影响。图8为在图6中的过炉载具的基础上增加第二镂空部后的过炉载具示意图，如图8所示，过炉载具中不与印刷治具的真空凸台位置相对应的区域也设置有镂空部，为第二镂空部。第二镂空部不用于使真空凸台穿过过炉载具，而是用于在过炉工艺中降低过炉载具对PCB板受热的影响，使PCB板受热更加均匀。第二镂空部的形状和位置可以在不影响过炉载具承载作用的情况下尽量扩大。

可选的，过炉载具中还具有定位结构，其与印刷治具的定位结构相对应，用于过炉载具与印刷治具之间的对位。图9为本发明实施例提供的一种包含定位结构的过炉载具和印刷治具组合俯视图，如图9所示，过炉载具的定位结构为一个定位孔，印刷治具的定位结构为一个定位柱，当印刷治具的两个定位柱都嵌进过炉载具的定位孔中时，便认为过炉载具和印刷治具之间完成了对位。当然，定位孔和定位柱仅为本发明实施例提供的定位结构的一种实现形式，对于其它形式的定位结构也应包含于本发明实施例中。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种电路板印刷装置，包括了上述印刷治具及上述过炉载具。印刷装置至少可以完成电路板的印刷工艺及过炉工艺。印刷工艺时，印刷治具的真空凸台穿过过炉载具直接吸附PCB板；过炉工艺时，过炉载具将PCB板支撑在过炉轨道上。

Claims

1.一种电路板印刷治具，其特征在于，包括：

所述印刷治具的表面具有N个真空凸台，N大于等于1；所述真空凸台用于在印刷工艺中穿过过炉载具的镂空部与电路板直接接触；所述真空凸台的高度大于等于所述过炉载具的厚度；

所述真空凸台与所述电路板相接触的接触面具有至少一个第一通孔，所述第一通孔与所述印刷治具内部的真空机构相连通，所述第一通孔用于在印刷工艺中将所述电路板吸附于所述真空凸台上。

2.如权利要求1所述的印刷治具，其特征在于，包括：

所述真空凸台的高度大于所述过炉载具的厚度。

3.如权利要求1所述的印刷治具，其特征在于，至少两个所述真空凸台的接触面处于同一平面。

4.如权利要求1所述的印刷治具，其特征在于，

所述印刷治具还具有第二通孔，所述第二通孔设置于所述印刷治具除所述真空凸台以外的表面，并且与所述印刷治具内部的真空机构相连通，所述第二通孔用于在印刷工艺中将所述过炉载具吸附于所述印刷治具上。

5.如权利要求1所述的印刷治具，其特征在于，包括：

所述真空凸台与所述电路板的空闲位置相对应。

6.一种过炉载具，其特征在于，包括：

承载部，用于在过炉工艺时承载电路板；

分布于所述过炉载具上的至少一个镂空部；所述镂空部包括与印刷治具的真空凸台对应的第一镂空部；

所述第一镂空部，用于在印刷工艺中所述真空凸台穿过所述第一镂空部吸附所述电路板。

7.如权利要求6所述的过炉载具，其特征在于，所述承载部包括边框承载部和中心承载部；

所述边框承载部，用于在过炉工艺时支撑所述电路板位于过炉轨道上；

所述中心承载部，为与所述镂空部对应的骨架式支撑结构，被所述印刷治具上的第二通孔吸附于所述印刷治具上。

8.如权利要求6所述的过炉载具，其特征在于，还包括定位结构；

所述过炉载具的定位结构与所述印刷治具的定位结构相对应。

9.如权利要求6所述的过炉载具，其特征在于，还包括第二镂空部，所述第二镂空部，用于在过炉工艺中降低对所述电路板受热的影响。

10.一种电路板印刷装置，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的印刷治具及如权利要求6至9任一项所述的过炉载具。