CN110560339A - 一种定位装置以及点胶工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于点胶设备技术领域，尤其涉及一种定位装置以及点胶工艺。定位装置包括：载物结构，包括载物座以及用于安置电子元器件的载物台，载物台包括滑动连接载物座的滑座以及连接滑座的载物板，载物板的一侧板面开设有容置槽，载物板的另一侧板面开设有多个间隔设置的卡槽，滑座位于容置槽的一端开设有定位槽，载物结构还包括设置于容置槽且与定位槽配合的定位块；以及驱动结构，包括转动杆。其中，载物台至少设置有两个，转动杆的一端连接载物座，转动杆的另一端均连接各滑座，转动杆驱动各滑座直线滑动，且至少有两个滑座相向移动或相背移动。本发明使载物台的移动速率均匀，且载物台的移动定位可控，从而提高了点胶过程的点胶效率。
Description
技术领域
本发明属于点胶技术设备领域，尤其涉及一种定位装置以及点胶工艺。
背景技术
目前，随着社会日新月异的变化，人们对生产行业越来越重视高效率、高精度、高环保，这是当今时代的主题，制造行业为适应其市场的需要，对产品与行业都提出了新的要求。
封装行业广泛适用于微电子与轻工以及包装领域，在对微电子进行封装时，一般都是通过胶水点胶进行元件的稳固。元件不尽相同，其材质大小复杂程度都对点胶技术提出了较高的要求。通过点胶过程不仅可以保护好两个电子元器件表面之间的焊接点，而且还能充分减少各连接部位由于热膨胀速率不同而造成的应变，并降低材料消耗成本和加工成本。
在点胶过程中，电子元器件需按点胶路径进行直线移动。但是，在电子元器件的移动范围比较小时，电子元器件的直线移动不易控制，且移动定位比较困难，移动过程的速率也往往不均匀，从而导致点胶效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定位装置，旨在解决在点胶过程中，如何使电子元器件均匀移动，并提高点胶效率的问题。
本发明提供了一种定位装置，用于对电子元器件进行定位并驱动所述电气元器件沿预设路径移动，所述定位装置包括：
载物结构，包括载物座以及用于安置所述电子元器件的载物台，所述载物台包括滑动连接所述载物座的滑座以及连接所述滑座的载物板，所述载物板的一侧板面开设有容置槽，所述载物板的另一侧板面开设有多个间隔设置且供所述电子元器件设置的卡槽，所述滑座位于所述容置槽的一端开设有定位槽，所述载物结构还包括设置于所述容置槽且与所述定位槽配合的定位块；以及
驱动结构，包括转动杆；
其中，所述载物台至少设置有两个，所述转动杆的一端连接所述载物座，所述转动杆的另一端均连接各所述滑座，所述转动杆在外部力矩的驱动下相对所述载物座转动，以将所述转动杆的旋转运动转化成各所述滑座的直线滑动，且至少有两个所述滑座相向移动或相背移动。
本发明的技术效果是：手动驱动转动杆进行转动，并通过转动杆将其旋转运动转化成载物台的直线运动，转动杆的转动弧度与载物台的移动距离成正比例关系，从而避免直接驱动载物台进行直线移动，定位槽与定位块的配合，提高了滑座与载物板的传动精度，使得载物台的直线移动速率均匀，且载物台的移动定位可控，从而提高了点胶过程的点胶效率。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的定位装置的立体结构图；
图2是图1的定位装置的爆炸图；
图3是图2的A处的局部放大图；
图4是图1的定位装置的另一视角的爆炸图；
图5是本发明实施例所提供的点胶工艺的流程图。
附图中标号与名称对应的关系如下所示：
100、定位装置；10、载物结构；20、驱动结构；11、载物座；12、载物台；21、转动头；22、转动杆；30、导向结构；31、第一滑轨；311、第一轨段；32、第二滑轨；321、第二轨段；111、前挡板；112、后挡板；113、侧板；114、底板；115、滑动腔；1121、第三螺纹孔；1221、第一螺纹孔；121、载物板；122、滑座；1212、卡槽；126、定位槽；125、容置槽；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“垂直”、“平行”、“底”、“角”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。
请参阅图1至图3，本发明实施例提供了一种定位装置100，其用于对电子元器件进行定位并驱动电气元器件沿预设路径移动。定位装置100包括载物结构10和驱动结构20。载物结构10包括载物座11以及滑动连接载物座11且用于设置电子元器件的载物台12。可以理解的是，载物台12可以在外力的驱动下，于载物座11上滑动。载物台12包括滑动连接载物座11的滑座122以及连接滑座122的载物板121，载物板121的一侧板113面开设有容置槽125，载物板121的另一侧板113面开设有多个间隔设置且供电子元器件设置的卡槽1212，滑座122位于容置槽125的一端开设有定位槽126，载物结构10还包括设置于容置槽125且与定位槽126配合的定位块。定位块一端连接容置槽125的槽壁，定位块的另一端与定位槽126配合，从而提高滑座122与载物板121的连接精度，使滑座122在移动过程中与载物板121保持位置相对固定，从而在小尺寸范围内匀速移动。驱动结构20包括转动杆22，其中，载物台12至少设置有两个，转动杆22的一端连接载物座11，转动杆22的另一端均连接各滑座122，转动杆22在外部力矩的驱动下相对载物座11转动，以将转动杆22的旋转运动转化成各滑座122的直线滑动，且至少有两个滑座122相向移动或相背移动。转动杆22在外部力矩的驱动下相对载物座11转动，并将转动杆22的旋转运动转化成滑座122的直线运动，使得载物台12沿载物座11的轴向滑动。可以理解的是，转动杆22可以通过蜗轮和蜗杆结构，而实现其旋转运动转化成载物台12的直线滑动。
手动驱动转动杆22进行转动，并通过转动杆22将其旋转运动转化成载物台12的直线运动，转动杆22的转动弧度与载物台12的移动距离成正比例关系，避免直接驱动载物台12进行直线移动，使得载物台12的直线移动速率均匀，且载物台12的移动定位可控，从而提高了点胶过程的点胶效率。
可选地，驱动结构20还包括连接转动杆22一端且供人手操控的转动头21，人手通过驱动转动头21可以驱动转动杆22转动。进一步地，转动头21与转动杆22可拆卸地连接。
可选地，各滑座122均对称开设有两定位槽126，定位块的数量与定位槽126的数量适配。在一个滑座122上对称开设两定位槽126，从而进一步提高了滑座122与载物板121的连接精度，提高了载物台12在移动过程中，载物板121与滑座122连接的稳定性和可靠性。
在一个实施例中，载物台12开设有第一螺纹孔1221，转动杆22的一端位于第一螺纹孔1221且设有与第一螺纹孔1221适配的第一外螺纹。通过内螺纹与外螺纹的配合，使得转动杆22的旋转运动可以转化成载物台12的直线运动，且螺纹配合具有传动精度高，传动过程可控等特点。
在一个实施例中，第一螺纹孔1221贯通载物台12的两端，载物台12间隔设置有多个，各载物台12经对应的第一螺纹孔1221连接转动杆22，转动杆22对应各载物台12的位置均开设有与对应的第一螺纹孔1221适配的第一外螺纹。同时间隔设置多个载物台12，从而可以提高电子元器件的设置数量，从而提高点胶效率。
请参阅图2至图4，在一个实施例中，至少有两个第一外螺纹的螺纹旋向相反设置。可以理解的是，多个第一外螺纹中至少有一个第一外螺纹为左旋螺纹，且至少有一个第一外螺纹为右旋螺纹。在转动杆22以预设方向转动时，位于两不同螺纹旋向的第一外螺纹处的两载物台12会相向靠近移动或背向远离移动。从而满足不同点胶部位，或同时点胶两不同的产品，进一步提高点胶效率。
具体地，本实施例中，载物台12设置有两个，转动杆22与两载物台12连接处的两第一外螺纹的螺纹旋向相反设置。
在一个实施例中，定位装置100还包括用于引导载物台12滑动的导向结构30，导向结构30包括连接载物座11的第一滑轨31以及连接载物台12且与第一滑轨31适配的第二滑轨32。具体地，导向结构30设置有两个，载物台12位于两导向结构30之间。导向结构30可以引导载物台12平稳移动，从而使载物台12均匀移动。
在一个实施例中，第一滑轨31包括多个依次连接的第一轨段311，第二滑轨32包括多个依次连接的第二轨段321。可选地，各第一轨段311通过螺钉可拆卸地连接载物台12，各第二轨段321通过螺钉可拆卸地连接载物座11。可以理解的是，可以根据实际需求而设置第一轨段311的数量，从而可以延长或缩短第一滑轨31的长度，同样地，可以根据实际需求而设置第二轨段321的数量，从而可以延长或缩短第二滑轨32的长度。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，载物座11开设有用于供载物台12滑动的滑动腔115，导向结构30位于滑动腔115，且载物台12的一端位于滑动腔115，滑动腔115的腔壁开设有第二螺纹孔，转动杆22位于第二螺纹孔且开设有与第二螺纹孔适配的第二外螺纹。
可选地，载物座11包括底板114、相对设置的前挡板111和后挡板112以及两相对设置的侧板113。第二螺纹孔开设于前挡板111，且后挡板112还开设有第三螺纹孔1121，转动杆22的一端开设有与第二螺纹孔适配的第二外螺纹并螺锁于第二螺纹孔，转动杆22的另一端开设有与第三螺纹孔适配的第三外螺纹并螺锁于第三螺纹孔。底板114、前挡板111、后挡板112以及两侧板113共同形成滑动腔115。可选地，导向结构30设置有两个，各第一轨段311分别连接两侧板113，各第二轨段321分别连接两载物台12的侧表面。
在一个实施例中，滑座122的横截面形状为T字形。载物板121开设有多个间隔设置且供电子元器件设置的卡槽。可选地，载物板121与滑座122可拆卸地连接，从而可以灵活拆卸载物板121，以供不同的产品设置。进一步地，本实施例中载物板121上卡槽的横截面形状为矩形，在其它实施例中，也可以根据待点胶产品的形状而设置卡槽横截面的形状。
请参阅图3至图5，在一个实施例中，本实施例中提供了一种点胶设备，其包括多个定位装置100以及点胶装置。可选地，定位装置100设置有两个，两个定位装置100的转动杆22垂直设置，且共同组成十字形结构，从而可以实现两个正交方向上的移动。增加了固定设备使用的灵活性，实现多个方向上的移动。
在一个实施例中，点胶设备还包括可以360度方向转动的电动转盘，多个定位装置100间隔设置在电动转盘上且呈环形布置，从而可以实现360度无死角点胶。可选地，电动转盘以恒定转速转动，从而实现均匀性点胶，每个角度的胶量几乎相同。
本实施例还提供了一种点胶工艺，点胶工艺包括如下步骤：
S1：准备如上的定位装置100并将电子元器件设置在载物台12上且将点胶装置进行清洁处理；
该步骤还包括S11：准备好点胶以及底部填充所用的材料、工具和设备。例如：准备好点胶过程所用的胶水、带不锈钢针头的注射筒、器件模组以及定制的工装。
S12：将需要清洁的器件模组、不锈钢针头放置在超声波清洗机中进行清洗干净，并再放置于烘箱烘烤干。从而清除残留的污染物、特别是固体污染物，预防对点胶、底部填充效果造成影响。超声波清洗机的清洗时间建议设置10分钟，温度设置60℃，烘箱的烘烤时间：2-3小时，温度设置为60℃，
S13：把产品器件放置到定制好的工装载物凹槽板上的卡槽里，由于产品器件呈现比较规则的矩形形状，所以载物凹槽板形状也呈现规则的矩形形状，其实载物凹槽板形状可根据产品特性定制出不同的形状。为了节省生产时间，提升效率，载物凹槽板有多个卡槽，方便同时加工多个产品。
S2：利用点胶装置按预设路径对电子元器件进行点胶；
该步骤包括S21：根据需点胶的产品或电子元器件的特点，选择孔径大小合适的针头，并调试出恰当的点胶参数。可选地，不锈钢针头内径(0.15-0.21mm)，外径(0.31-0.41MM)，点胶参数：调节气压(0.2-0.5MPA),设定点胶时间6-8S。
S22：预先启动点胶泵对针筒以及针头排气，使胶水移动到针头的前端，以便点胶均匀。
S23：驱动不锈钢针头按预设路径进行移动。
可选地，选择合适的点胶路径，从而提高胶水在电子元器件底部的填充效果。避免胶水流动填充不均衡以及包封空气而产生空洞。具体地，本实施例中电子元器件呈比较规则的矩形形状，所以选择全L形点胶模式。该模式需要反复两次点胶才可以完成整个电子元器件的点胶工作。
点胶作业过程中，针头需平稳、均衡的在电子元器件的边缘点胶。为了控制好点胶速度，通过人手操控转动杆22，使其顺时针或逆时针旋转，从而驱动载物台12沿载物座11缓慢且均匀移动，这样可以解决电子元器件在小尺寸和小距离范围内移动定位困难，且点胶效率低下，点胶、底部填充不均匀，存在较多气泡，固化后产生较多空洞的问题。同时也避免控制不当，可能造成点胶量偏多或不足，溢胶甚至胶水粘到电子元器件的表面等不良现象。
S24：控制不锈钢针头与电子元器件之间的距离为预定值。点胶嘴的位置控制非常重要，也就是说点胶针头离电子元器件的距离和距载物板121的高度是很关键的，不锈钢针头的针嘴接近电子元器件的边缘，距离控制在0.3mm以内，以便降低对电子元器件的周边其它器件的污染，不锈钢针头的点胶嘴离载物板121的高度控制在1.2mm以内，以便出胶畅通，从而使胶水快速均匀地流入电子元器件底部，同时减少流到电子元器件外围的胶水量。
可选地，在被点胶的电子元器件四周有足够的点胶空间时，可以使用较短的点胶粗线，以便填料中间部分快速流动以及避免产生气泡。在被点胶的电子元器件周围没有太多空间的情况下，可以在同一边同一位置连续画多道细线来避免气泡产生。点胶过程中，点胶线不要形成封闭图形，留有点胶缺口，起始端和终端之间必需留有2mm以上的缺口距离，以便填充和固化过程中的排气。
S3：对S2步骤中的电子元器件进行烘烤和固化。
烘烤和固化过程包括：对电子元器件进行烘烤温度的设置，可选地，温度设置为120℃，对电子元器件的固化时间进行设置，可选地，固化时间为3小时。完成点胶和底部填充后，接下来就是对胶水的烘烤，为保证胶水的完全固化，要充分其固化温度曲线，烘烤温度与时间设置妥当后，打开烤箱的电源开始加热升温，等达到设置温度后把填充检验合格的PCBA连同烘烤架，装入烤箱进行烘烤，其中固化温度设置120℃，固化时间3H。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种定位装置，用于对电子元器件进行定位并驱动所述电气元器件沿预设路径移动，其特征在于，所述定位装置包括：
载物结构，包括载物座以及用于安置所述电子元器件的载物台，所述载物台包括滑动连接所述载物座的滑座以及连接所述滑座的载物板，所述载物板的一侧板面开设有容置槽，所述载物板的另一侧板面开设有多个间隔设置且供所述电子元器件设置的卡槽，所述滑座位于所述容置槽的一端开设有定位槽，所述载物结构还包括设置于所述容置槽且与所述定位槽配合的定位块；以及
驱动结构，包括转动杆；
其中，所述载物台至少设置有两个，所述转动杆的一端连接所述载物座，所述转动杆的另一端均连接各所述滑座，所述转动杆在外部力矩的驱动下相对所述载物座转动，以将所述转动杆的旋转运动转化成各所述滑座的直线滑动，且至少有两个所述滑座相向移动或相背移动。
2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：各所述滑座均开设有第一螺纹孔，所述转动杆的一端穿设各所述第一螺纹孔且设有与所述第一螺纹孔适配的第一外螺纹。
3.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于：所述载物座包括底板、后挡板、与所述后挡板相对设置的前挡板以及两相对设置的侧板，所述前挡板开设有第二螺纹孔，且所述后挡板还开设有第三螺纹孔，所述转动杆的一端开设有与所述第二螺纹孔适配的第二外螺纹并螺锁于所述第二螺纹孔，所述转动杆的另一端开设有与所述第三螺纹孔适配的第三外螺纹并螺锁于所述第三螺纹孔；所述底板、所述前挡板、所述后挡板以及两所述侧板共同形成供所述滑座滑动的滑动腔。
4.如权利要求3所述的定位装置，其特征在于：各所述滑座均对称开设有两所述定位槽，所述定位块的数量与所述定位槽的数量适配。
5.如权利要求1-4任意一项所述的定位装置，其特征在于：所述定位装置还包括用于引导所述载物台滑动的导向结构，所述导向结构包括连接所述载物座的第一滑轨以及连接所述载物台且与所述第一滑轨适配的第二滑轨。
6.如权利要求5所述的定位装置，其特征在于：所述第一滑轨包括多个依次连接的第一轨段，所述第二滑轨包括多个依次连接的第二轨段。
7.如权利要求5所述的定位装置，其特征在于：所述载物座开设有用于供所述载物台滑动的滑动腔，所述导向结构位于所述滑动腔，且所述载物台的一端位于所述滑动腔，所述滑动腔的腔壁开设有第二螺纹孔，所述转动杆位于所述第二螺纹孔且开设有与所述第二螺纹孔适配的第二外螺纹。
8.如权利要求2-4任意一项所述的定位装置，其特征在于：所述载物台包括滑座以及连接所述滑座的载物板，所述第一螺纹开设于所述滑座，所述载物板开设有多个间隔设置且供所述电子元器件设置的卡槽。
9.一种点胶工艺，其特征在于：所述点胶工艺包括如下步骤：
S1：准备如权利要求1至8中任一项所述的定位装置并将所述电子元器件设置在所述载物台上且将点胶装置进行清洁处理；
S2：利用所述点胶装置按预设路径对所述电子元器件进行点胶；
S3：对S2中的被点胶的所述电子元器件进行烘烤和固化。
10.如权利要求9所述的点胶工艺，其特征在于：所述电子元器件进行烘烤的温度为120℃，所述电子元器件的固化时间为3小时。
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