CN108811363A - 一种将电子元器件固定在pcb线路板并完成焊接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在PCB线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔11;所述焊接方法包括以下步骤:定位、插装电子元器件、入炉、回流焊、降温、成型的过程,本方法可以100%保证电子元器件不会压断裂(损坏),焊接质量大大提升,不良率几乎为零,生产效率明显提升,焊接后的电子元器件插脚与锡膏连接结实,电子元器件插脚焊接正中;生产成本大大降低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及将电子元器件的焊接于PCB线路板的工艺,具体是一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法。
背景技术
目前规模化大批量生产的电路板基本上都是采用贴片机将电子元器件通过点胶后粘在指定位置的锡触点上,然后通过加温使锡膏达到熔点后与电子元器件的脚焊接为一体,之后降温使锡膏凝固而使电子元器件与PCB线路板完成焊接,但是,由于PCB线路板触点焊锡量的差异而引起的压力会造成部分电子元器件本体至断裂(损坏),焊接质量不能直观看出,例如有:锡膏有气泡、未融化、电子元器件脚体偏移触点等;另外,不是所有电子元器件都可以通过贴片机焊接完成,部分立式或较大电子元器件需要人工焊接的,其用人工成本高,生产效率低、人工焊接对部分正负极有要求的电子元器件会造成正负极相反焊接,产品合格率难以保证;用贴片机贴专用的贴片电子元器件成本高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种对电子元器件、导线,特别是立体式电子元器件能够精准、保证正负极不调乱、电子元器件脚体与锡膏触点正中连接并能够稳定辅助电子元器件完成焊接的一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法。
解决上述技术问题的方案为:
一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块及PCB线路板,所述电子元器件定位块的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在PCB线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔;所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块放置在PCB线路板的正面并进行定位,使电子元器件插入通孔对准PCB线路板上的指定锡膏触点;
B、插装电子元器件:往电子元器件插入通孔插入所需的电子元器件,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触;
C、入炉:将已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体放至回流焊炉;
D、回流焊:回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点的熔点,使锡膏熔化与电子元器件的插脚熔接为一体;
E、降温:整体出炉降温,使电子元器件的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块从PCB线路板向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
方案的进一步:所述焊接方法还包括一定位前的前序步骤:
丝印:将锡膏丝印到PCB线路板指定的触点上,为电子元器件的焊接做准备,所用设备为丝网印刷机。
方案的进一步:所述C步骤,将已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;所述E步骤,带电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体出炉后通过常温自然降温或降温电器风力降温。
方案的进一步:所述D步骤,已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体从回流焊炉的入炉口进入后经回流焊炉低温区逐渐向高温区前进,然后再逐渐向低温区前进,然后从回流焊炉的出炉口出来并拾取到工作台;焊接过程是:锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电子元器件的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固;所述加热的时间为3分钟至10分钟之间,加热温度为70℃至300℃之间。
方案的进一步:所述电子元器件插入通孔的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽;所述的B步骤,往电子元器件插入通孔插入所需的电子元器件,电子元器件体从电子元器件插入通孔滑下、其电子元器件插脚从对应的插脚定位通槽滑下,使电子元器件成为唯一的插入角度,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触。方案的进一步:所述电子元器件定位块上设有与PCB线路板配合固定位置的定位装置。
方案的进一步:所述PCB线路板、电子元器件定位块为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔的直径略大于被插电子元器件的直径或长、宽度。
方案的进一步:所述定位装置包括设在电子元器件顶部的定位通孔,定位通孔上插接有定位针;所述定位装置为定位柱或定位孔;所述电子元器件定位块的底部固定有脚垫;所述PCB线路板2上设有定位小孔21。
方案的进一步:所述电子元器件为机电元件、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、开关元件、电感器件、频率元件、磁性元器件的前述任一种或两种或两种以上的组合。
方案的进一步:所述电子元器件为电导体、电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、连接器、传感器、电源、电子变压器、继电器、集成电路、晶体管的前述任一种或两种或两种以上的组合。
本发明的一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法优点为:本方法包括电子元器件定位块及PCB线路板,所述电子元器件定位块的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在PCB线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔,其焊接方法如下:首先定位:将电子元器件定位块放置在PCB线路板的正面并进行定位,使电子元器件插入通孔对准PCB线路板上的指定锡膏触点;其次插装电子元器件:往电子元器件插入通孔插入所需的电子元器件,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触;然后入炉:将已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体放至回流焊炉;然后进行回流焊:回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点的熔点,使锡膏熔化与电子元器件的插脚熔接为一体;然后进行降温:整体出炉降温,使电子元器件的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,焊接完成;最后成型:将电子元器件定位块从PCB线路板向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板;本方法替换传统贴片机无法焊接的部分电子元器件,也替换人手辅助用电焊笔焊接的传统方法,可以100%保证电子元器件不会压断裂(损坏),焊接质量大大提升,不良率几乎为零,锡膏熔化良好,焊接后的电子元器件插脚与锡膏连接结实,电子元器件插脚焊接正中;生产成本大大降低等优点。
附图说明
图1为本发明产品结构的俯视图;
图2为本发明产品结构的主视图;
图3为本发明产品结构的立体图;
图4为本发明产品焊接方法实施例1及结构实施例1应用示意爆炸图;
图5为本发明产品焊接方法实施例1及结构实施例1应用示意立体图;
图6为本发明产品焊接方法实施例2及结构实施例2应用示意爆炸图;
图7为本发明产品焊接方法实施例2及结构实施例2应用示意立体图;
图8为本发明产品焊接方法实施例3及结构实施例3应用示意爆炸图;
图9为本发明产品焊接方法实施例3及结构实施例3应用示意立体图;
图10为本发明产品焊接方法实施例4及结构实施例4应用示意爆炸图;
图11为本发明产品焊接方法实施例4及结构实施例4应用示意立体图;
图12为本发明产品焊接方法实施例5及结构实施例5应用示意爆炸图;
图13为本发明产品焊接方法实施例5及结构实施例5应用示意立体图。
具体实施方式
一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在PCB线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔11;所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块1放置在PCB线路板2的正面并进行定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点;
B、插装电子元器件:往电子元器件插入通孔11插入所需的电子元器件,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触;
C、入炉:将已插装电子元器件的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体放至回流焊炉;
D、回流焊:回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点的熔点,使锡膏熔化与电子元器件的插脚熔接为一体;
E、降温:整体出炉降温,使电子元器件的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块从PCB线路板向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
优选方案:所述焊接方法还包括一定位前的前序步骤:
丝印:将锡膏丝印到PCB线路板指定的触点上,为电子元器件的焊接做准备,所用设备为丝网印刷机。
优选方案的定位1,当电子元器件定位块1、PCB线路板2均为圆形或等边多边形(例如:正方形、等边三角形、等边菱形等)时,可以通过目测电子元器件插入通孔对准在PCB线路板指定锡膏触点的位置进行定位,本定位方法相对效率低一些,最好通过定位装置12定位,提高定位效率。
优选方案的定位2,当电子元器件定位块1、PCB线路板2均为非等边多边形,例如:梯形(图10、图11所示)、不规则圆形(图12、图13所示)、非等边三角形、不规则多边形等)时,通过目测电子元器件定位块对准PCB线路板边长即可进行快速定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点上,无需定位装置定位,此定位准确,提高定位效率;本定位方法可以用人工定位,也可通过自动化的机械手定位。
优选方案:所述A步骤,定位方式:用人工定位或者将电子元器件定位块、PCB线路板、定位针放在工作上通过自动化的机械手根据编程自动拾取装配定位。
优选方案:所述B步骤,插装方式:用人工插或者通过自动化的机械手根据编程从工作台上自动拾取插入。
优选方案:所述C步骤,入炉转移方式:用人工放置或者通过自动化的机械手根据编程从工作台上自动拾取转移。
优选方案:所述C步骤,将已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;所述E步骤,带电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体出炉后通过常温自然降温或降温电器风力降温(例如:风扇)。
优选方案:所述D步骤,已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体从回流焊炉的入炉口进入后经回流焊炉低温区逐渐向高温区前进,然后再逐渐向低温区前进,然后从回流焊炉的出炉口出来并拾取到工作台;焊接过程是:锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电子元器件的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固;所述加热的时间为3分钟至10分钟之间,加热温度为70℃至300℃之间。
优选方案:所述电子元器件插入通孔的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽;所述的B步骤,往电子元器件插入通孔插入所需的电子元器件,电子元器件体从电子元器件插入通孔滑下、其电子元器件插脚从对应的插脚定位通槽滑下,使电子元器件成为唯一的插入角度,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触。
优选方案:所述电子元器件定位块上设有与PCB线路板配合固定位置的定位装置。优选方案:所述PCB线路板、电子元器件定位块为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔的直径略大于被插电子元器件的直径或长、宽度。
优选方案:所述定位装置包括设在电子元器件顶部的定位通孔,定位通孔上插接有定位针。
优选方案:所述定位装置为定位柱或定位孔。
优选方案:所述电子元器件定位块的底部固定有脚垫。
优选方案:所述电子元器件为机电元件、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、开关元件、电感器件、频率元件、磁性元器件的前述任一种或两种或两种以上的组合。
优选方案:所述电子元器件为电导体、电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、连接器、传感器、电源、电子变压器、继电器、集成电路、晶体管的前述任一种或两种或两种以上的组合。
优选方案:所述回流焊炉又称为回流焊、回流炉、再流焊、再流炉、再流焊炉。
一种PCB线路板,PCB线路板包括底基板(例如:铝基板、纤维基板),底基板上粘贴有绝缘膜层,绝缘膜层上粘贴有导电线路铜皮条,绝缘膜、导电线路铜皮条上覆盖有绝缘漆层,部分未被绝缘漆覆盖的导电线路铜皮条上丝印有锡膏触点,除锡膏触点未被绝缘漆覆盖,其余的导电线路铜皮条均被绝缘漆覆盖,锡膏触点用于连接(焊接)电子元器件做准备。
电子元器件定位块的制造方法:先选用合适的金属板材,然后在切割机的控制器导入(或在切割机上编辑模拟)所需切割成电子元器件定位块的形状及电子元器件插入通孔的软件切割程序(软件名称为:UG或PROE或Solidworks),然后将金属板材放置切割头固定,然后启动切割机,切割机根据之前在计算机内模拟好的形状切割程序进行切割所需形状的电子元器件定位块(例如:圆形、方形、梯形、不规则形状),切割完后去除多余分离地附着的余料,最后成型所需的电子元器件定位块;切割机为激光切割机或锯式切割机;
焊接方法实施例1:
如图4、图5所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合导线A焊接在PCB线路板2指定锡膏触点A1的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔121上插接有定位针122;所述PCB线路板2上设有定位小孔21;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块1放置在PCB线路板2的正面,然后将定位针122从定位通孔121插下并穿过定位小孔21进行定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点A1,定位完成;
B、插装导线A:往电子元器件插入通孔11插入所需的导线A,导线A自然滑入孔底,使导线A的插脚与锡膏触点A1接触;
C、入炉:将已插装导线A的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;
D、回流焊:已插装导线A的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体从回流焊炉的入炉口进入,回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点A1的熔点,使锡膏熔化与导线A的插脚熔接为一体;详细焊接过程是:入炉后,锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与导线A的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固,从出炉口出来被拾取到工作台;从入炉至出炉加热的时间为3分钟之间,加热温度过程为:由入炉低温度区90℃向高温区250℃渐进,再由高温区250℃向出炉口低温度区90℃出来,温度区中间为最高温,两端(入口、出口)最低温,呈拱形抛物线走向。
E、降温:带导线A的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体出炉,通过常温自然降温或降温电器风力降温,使导线A的插脚与指定的锡膏触点A1完全凝固硬化焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块1从PCB线路板2向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为圆形;所述电子元器件插入通孔为圆形;所述电子元器件插入通孔的直径略大于被插导线A的直径。
焊接方法实施例2:
如图6、图7所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合电子变压器B焊接在PCB线路板2指定锡膏触点B1、B2、B3、B4的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12为定位柱;所述PCB线路板2上设有定位小孔21;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述焊接方法包括以下步骤:A、定位:将电子元器件定位块1放置在PCB线路板2的正面,通过定位柱穿过定位小孔21进行定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点A1,定位完成;
B、插装电子变压器B:往电子元器件插入通孔11插入所需的电子变压器B,电子变压器B自然滑入孔底,使电子变压器B的四个插脚分别与指定对应的锡膏触点B1、B2、B3、B4接触;
C、入炉:将已插装电子变压器B的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;
D、回流焊:已插装电子变压器B的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体从回流焊炉的入炉口进入,回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点A1的熔点,使锡膏熔化与电子变压器B的插脚熔接为一体;详细焊接过程是:入炉后,锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电子变压器B的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固,从出炉口出来被拾取到工作台;从入炉至出炉加热的时间为3分钟之间,加热温度过程为:由入炉低温度区90℃向高温区250℃渐进,再由高温区250℃向出炉口低温度区90℃出来,温度区中间为最高温,两端(入口、出口)最低温,呈拱形抛物线走向。E、降温:带电子变压器B的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体出炉,通过常温自然降温或降温电器风力降温,使电子变压器B的插脚与指定的锡膏触点A1完全凝固硬化焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块1从PCB线路板2向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为圆形;电子变压器插入通孔11为长方形,对应电子变压器形状,电子变压器有四脚,对应锡膏触点B1、B2、B3、B4。
本实施例所述的定位装置12用定位柱替代,在电子元器件定位块1底部或侧壁向下延伸连接定位柱,通过定位柱插入PCB线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置。
焊接方法实施例3:
如图8、图9所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合“L”形插脚的电容C焊接在PCB线路板2指定锡膏触点C1、C2的电子元器件插入通孔11,电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11A;所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12为定位孔;所述PCB线路板2上设有凸起杆22;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块1放置在PCB线路板2的正面,通过凸起杆22插入定位孔进行定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点C1、C2,定位完成;
B、插装电容C:往电子元器件插入通孔11插入所需的电容C,电容C从通孔滑下、“L”形插脚从对应的插脚定位通槽11A滑下,使电容C成为唯一的插入角度,电容C自然滑入孔底,使电容C的四个插脚分别与指定对应的锡膏触点C1、C2接触;C、入炉:将已插装电容C的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;
D、回流焊:已插装电容C的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体从回流焊炉的入炉口进入,回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点A1的熔点,使锡膏熔化与电容C的插脚熔接为一体;详细焊接过程是:入炉后,锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电容C的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固,从出炉口出来被拾取到工作台;从入炉至出炉加热的时间为3分钟之间,加热温度过程为:由入炉低温度区90℃向高温区250℃渐进,再由高温区250℃向出炉口低温度区90℃出来,温度区中间为最高温,两端(入口、出口)最低温,呈拱形抛物线走向。
E、降温:带电容C的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体出炉,通过常温自然降温或降温电器风力降温,使电容C的插脚与指定的锡膏触点A1完全凝固硬化焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块1从PCB线路板2向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为圆形;电子变压器插入通孔11为圆形,对应电容C形状,电容C有二脚,对应锡膏触点C1、C2。
本实施例所述定位装置12用定位孔替代,在电子元器件定位块1底部设置定位孔,预先在PCB线路板设置凸起杆22,凸起杆22配合定位孔插入固定位置。
焊接方法实施例4:
如图10、图11所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合“L”形插脚的电容C焊接在PCB线路板2指定锡膏触点C1、C2的电子元器件插入通孔11,电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11A;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块1放置在PCB线路板2的正面,通过目测不等边的梯形形状进行定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点C1、C2,定位完成;
B、插装电容C:往电子元器件插入通孔11插入所需的电容C,电容C从通孔滑下、“L”形插脚从对应的插脚定位通槽11A滑下,使电容C成为唯一的插入角度,电容C自然滑入孔底,使电容C的四个插脚分别与指定对应的锡膏触点C1、C2接触;
C、入炉:将已插装电容C的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;
D、回流焊:已插装电容C的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体从回流焊炉的入炉口进入,回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点A1的熔点,使锡膏熔化与电容C的插脚熔接为一体;详细焊接过程是:入炉后,锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电容C的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固,从出炉口出来被拾取到工作台;从入炉至出炉加热的时间为3分钟之间,加热温度过程为:由入炉低温度区90℃向高温区250℃渐进,再由高温区250℃向出炉口低温度区90℃出来,温度区中间为最高温,两端(入口、出口)最低温,呈拱形抛物线走向。
E、降温:带电容C的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体出炉,通过常温自然降温或降温电器风力降温,使电容C的插脚与指定的锡膏触点A1完全凝固硬化焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块1从PCB线路板2向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为梯形;电子变压器插入通孔11为圆形,对应电容C形状,电容C有二脚,对应锡膏触点C1、C2;本方法无需定位装置,通过目测它们的形状,短边对短边,长边对长边、斜边对斜边套合即可快速定位。
焊接方法实施例5:
如图12、图13所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合电子变压器B焊接在PCB线路板2指定锡膏触点B1、B2、B3、B4的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块1放置在PCB线路板2的正面,通过目测它们的形状进行定位,使电子元器件插入通孔11对准PCB线路板2上的指定锡膏触点A1,定位完成;
B、插装电子变压器B:往电子元器件插入通孔11插入所需的电子变压器B,电子变压器B自然滑入孔底,使电子变压器B的四个插脚分别与指定对应的锡膏触点B1、B2、B3、B4接触;
C、入炉:将已插装电子变压器B的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;
D、回流焊:已插装电子变压器B的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体从回流焊炉的入炉口进入,回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点A1的熔点,使锡膏熔化与电子变压器B的插脚熔接为一体;详细焊接过程是:入炉后,锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电子变压器B的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固,从出炉口出来被拾取到工作台;从入炉至出炉加热的时间为3分钟之间,加热温度过程为:由入炉低温度区90℃向高温区250℃渐进,再由高温区250℃向出炉口低温度区90℃出来,温度区中间为最高温,两端(入口、出口)最低温,呈拱形抛物线走向。
E、降温:带电子变压器B的电子元器件定位块1、PCB线路板2整体出炉,通过常温自然降温或降温电器风力降温,使电子变压器B的插脚与指定的锡膏触点A1完全凝固硬化焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块1从PCB线路板2向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块整体大致为圆形,但是,两者在圆的一侧壁设有一垂直对称的截面用于定位;电子变压器插入通孔11为长方形,对应电子变压器形状,电子变压器有四脚,对应锡膏触点B1、B2、B3、B4;本方法无需定位装置,通过目测它们的形状,两者截面对截面,圆形部分对圆形部分套合即可快速定位。
一种电子元器件定位块结构:
一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的电子元器件定位块,所述电子元器件定位块1的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在PCB线路板2指定锡膏触点的电子元器件插入通孔11。
电子元器件定位块1、PCB线路板2的定位方案1:当电子元器件定位块1、PCB线路板2均为圆形、等边多边形(例如:正方形、等边三角形、等边菱形等)时,可以通过目测电子元器件插入通孔对准在PCB线路板指定锡膏触点的位置进行定位,本定位方法相对效率低一些,最好通过定位装置定位,提高定位效率。
电子元器件定位块1、PCB线路板2的定位方案2:当电子元器件定位块1、PCB线路板2均为非等边多边形(例如:梯形、非等边三角形、不规则多边形、异形等)时,通过目测电子元器件定位块对准PCB线路板边长即可进行快速定位,使电子元器件插入通孔对准PCB线路板上的指定锡膏触点上,无需定位装置定位,此定位准确,提高定位效率;本定位方法可以用人工定位,也可通过自动化的机械手定位。
电子元器件焊接过程:将所需焊接的电子元器件从电子元器件插入通孔11插入并滑入孔底,使电子元器件的插脚对准并与PCB线路板2被指定焊接的锡膏触点接触,然后将电子元器件定位块1、PCB线路板2一体放入回流焊炉,使PCB线路板2上的锡膏触点的锡膏熔化并与电子元器件的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使电子元器件的插脚与锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块2向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕。
优选方案:所述电子元器件插入通孔1的直径略大于被插电子元器件的直径或长、宽度;如果电子元器件为圆柱形,所开设的电子元器件插入通孔为圆形,其孔直径略大于电子元器件的直径的目的是方便电子元器件插入并使电子元器件滑入孔底;如果电子元器件为矩形(即:电子元器件的顶截面为正方形或长方形),所开设的电子元器件插入通孔为矩形(正方形或长方形),其孔的长、宽略大于电子元器件的顶截面的长、宽,其目的是方便电子元器件插入并使电子元器件滑入孔底。
优选方案:所述电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11A,插脚定位通槽11A用于插入电子元器件的“L”形或外弯曲的插脚,插脚定位通槽11A是指定电子元器件插脚唯一的插入角度,使“L”形或外弯曲的电子元器件插脚与锡膏触点有更多的接触面积,焊接更加牢固,同时,“L”形或外弯曲的电子元器件插脚与PCB线路板2板面接触更多的面积,使电子元器件焊接后更加稳定牢固。
优选方案:所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12例如:定位针、定位孔、定位柱、定位凸粒等;使用时,将电子元器件定位块1放落在PCB线路板2的正面,定位装置12与PCB线路板2已设有的定位小孔21或凸起杆22配合先定位,保证电子元器件定位块坐落稳定不偏位,使指定的电子元器件插入通孔11对准在PCB线路板2指定的锡膏触点上。优选方案:所述定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔上插接有定位针122,定位针122从电子元器件顶部的定位通孔11插入穿下,下段的定位针122穿入PCB线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置。
优选方案:所述定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔,定位通孔上插接有定位针或者是单独的定位柱或者是单独的定位孔。
优选方案:所述定位装置12为定位柱或定位孔,例如在电子元器件定位块1的底部延伸(连接)定位柱用于插入PCB线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置,对例如在电子元器件定位块1的底部设置定位孔用于已在PCB线路板2设置的凸起杆22配合插入固定位置。
优选方案:所述电子元器件定位块1为圆形或多边形,电子元器件定位块1的形状最好与PCB线路板2一样,这样定位更加精确;所述电子元器件插入通孔11为圆形或多边形,电子元器件插入通孔11形状与被插的电子元器件形状相同,圆形孔对圆形电子元器件,矩形孔对矩形电子元器件,保持一致的形状更有利用提高生产效率及防止出错;所述电子元器件定位块2为金属或非金属制造,其的耐高温度是锡膏熔点之上,一般采用金属为主;例如:锡膏熔点为150℃,金属熔点为200℃;锡膏熔点为200℃,金属熔点为250℃;锡膏熔点为250℃,金属熔点为300℃。
优选方案:所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;如果已在PCB线路板焊接了一部分的较矮小电子元器件(例如:电阻、芯片、LED灯珠等焊接后高度小于6mm的电子元器件),这时需要增加脚垫13垫高电子元器件定位块1,使电子元器件定位块1不与已焊接的较矮小电子元器件碰触,防止损坏已焊接的较矮小电子元器件;如PCB线路板为平面的侧可以不增加脚垫,但是,使用过程中为了不损伤PCB线路板表面多为有脚垫1的。
优选方案:所述电子元器件为电子元件、电子器件或是前述的任一种。
优选方案:所述电子元器件为机电元件、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、开关元件、电感器件、频率元件、磁性元器件的前述任一种或两种或两种以上的组合。
优选方案:所述电子元器件为电导体、电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、连接器、传感器、电源、电子变压器、继电器、集成电路、晶体管的前述任一种或两种或两种以上的组合。
结构实施例1:
如图4、图5所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的电子元器件定位块,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合导线A焊接在PCB线路板2指定锡膏触点A1的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔121上插接有定位针122;所述PCB线路板2上设有定位小孔21;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本结构焊接过程(使用过程)参考前述焊接方法实施例1过程;本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为圆形;所述电子元器件插入通孔为圆形;所述电子元器件插入通孔的直径略大于被插导线A的直径。
结构实施例2:
如图6、图7所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的电子元器件定位块,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合电子变压器B焊接在PCB线路板2指定锡膏触点B1、B2、B3、B4的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12为定位柱;所述PCB线路板2上设有定位小孔21;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本结构焊接过程(使用过程)参考前述焊接方法实施例2过程;本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为圆形;电子变压器插入通孔11为长方形,对应电子变压器形状,电子变压器有四脚,对应锡膏触点B1、B2、B3、B4;本实施例所述的定位装置12用定位柱替代,在电子元器件定位块1底部或侧壁向下延伸连接定位柱,通过定位柱插入PCB线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置。
结构实施例3:
如图8、图9所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的电子元器件定位块,包括电子元器件定位块1及PCB线路板2,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合“L”形插脚的电容C焊接在PCB线路板2指定锡膏触点C1、C2的电子元器件插入通孔11,电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11A;所述电子元器件定位块1上设有与PCB线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12为定位孔;所述PCB线路板2上设有凸起杆22;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本结构焊接过程(使用过程)参考前述焊接方法实施例3过程;本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为圆形;电子变压器插入通孔11为圆形,对应电容C形状,电容C有二脚,对应锡膏触点C1、C2;本实施例所述定位装置12用定位孔替代,在电子元器件定位块1底部设置定位孔,预先在PCB线路板设置凸起杆22,凸起杆22配合定位孔插入固定位置。
结构实施例4:
如图10、图11所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的电子元器件定位块,包括电子元器件定位块1,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合“L”形插脚的电容C焊接在PCB线路板2指定锡膏触点C1、C2的电子元器件插入通孔11,电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11A;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块为梯形;电子变压器插入通孔11为圆形,对应电容C形状,电容C有二脚,对应锡膏触点C1、C2;本方法无需定位装置,通过目测它们的形状,短边对短边,长边对长边、斜边对斜边套合即可快速定位;本结构焊接过程(使用过程)参考前述焊接方法实施例4过程。
结构实施例5:
如图12、图13所示:一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的电子元器件定位块,包括电子元器件定位块1,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合电子变压器B焊接在PCB线路板2指定锡膏触点B1、B2、B3、B4的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本实施例所述的PCB线路板、电子元器件定位块整体大致为圆形,但是,两者在圆的一侧壁设有一垂直对称的截面用于定位;电子变压器插入通孔11为长方形,对应电子变压器形状,电子变压器有四脚,对应锡膏触点B1、B2、B3、B4;本方法无需定位装置,通过目测它们的形状,两者截面对截面,圆形部分对圆形部分套合即可快速定位;本结构焊接过程(使用过程)参考前述焊接方法实施例5过程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围;在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,包括电子元器件定位块及PCB线路板,所述电子元器件定位块的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在PCB线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔;其特征在于所述焊接方法包括以下步骤:
A、定位:将电子元器件定位块放置在PCB线路板的正面并进行定位,使电子元器件插入通孔对准PCB线路板上的指定锡膏触点;
B、插装电子元器件:往电子元器件插入通孔插入所需的电子元器件,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触;
C、入炉:将已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体放至回流焊炉;
D、回流焊:回流焊炉加热升温并达到PCB线路板上的锡膏触点的熔点,使锡膏熔化与电子元器件的插脚熔接为一体;
E、降温:整体出炉降温,使电子元器件的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,焊接完成;
F、成型:将电子元器件定位块从PCB线路板向上的方向提拔取出,辅助焊接完毕,形成所需的半成品或成品电路板。
2.根据权利要求1所述一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于所述焊接方法还包括一定位前的前序步骤:
丝印:将锡膏丝印到PCB线路板指定的触点上,为电子元器件的焊接做准备,所用设备为丝网印刷机。
3.根据权利要求1所述一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述C步骤,将已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体放至回流焊炉的入炉口,由回流焊炉的传送带自动旋转带入炉腔;所述E步骤,带电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体出炉后通过常温自然降温或降温电器风力降温。
4.根据权利要求1或3所述一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述D步骤,已插装电子元器件的电子元器件定位块、PCB线路板整体从回流焊炉的入炉口进入后经回流焊炉低温区逐渐向高温区前进,然后再逐渐向低温区前进,然后从回流焊炉的出炉口出来并拾取到工作台;焊接过程是:锡膏在低温区逐渐向高温区前进时逐渐软化,到达高温区时达到熔点即与电子元器件的插脚熔接,由高温区逐渐向低温区前进时锡膏逐渐开始凝固;所述加热的时间为3分钟至10分钟之间,加热温度为70℃至300℃之间。
5.根据权利要求1所述一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述电子元器件插入通孔的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽;所述的B步骤,往电子元器件插入通孔插入所需的电子元器件,电子元器件体从电子元器件插入通孔滑下、其电子元器件插脚从对应的插脚定位通槽滑下,使电子元器件成为唯一的插入角度,使电子元器件的插脚与锡膏触点接触。
6.根据权利要求1所述一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述电子元器件定位块上设有与PCB线路板配合固定位置的定位装置。
7.根据权利要求1所述的一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述PCB线路板、电子元器件定位块为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔的直径略大于被插电子元器件的直径或长、宽度。
8.根据权利要求1所述的一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述定位装置包括设在电子元器件顶部的定位通孔,定位通孔上插接有定位针;所述定位装置为定位柱或定位孔;所述电子元器件定位块的底部固定有脚垫;所述PCB线路板2上设有定位小孔21。
9.根据权利要求1所述的一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述电子元器件为机电元件、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、开关元件、电感器件、频率元件、磁性元器件的前述任一种或两种或两种以上的组合。
10.根据权利要求1或9所述的一种将电子元器件固定在PCB线路板并完成焊接的方法,其特征在于:所述电子元器件为电导体、电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、连接器、传感器、电源、电子变压器、继电器、集成电路、晶体管的前述任一种或两种或两种以上的组合。
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