CN111511122B - 一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置及方法 - Google Patents

一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置及方法 Download PDF

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    • H05K3/1233—Methods or means for supplying the conductive material and for forcing it through the screen or stencil

Abstract

本发明公开了一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置及方法，涉及电子装配制造领域，包括印刷基板和夹具，所述印刷基板与所述夹具固定装配；所述印刷基板上设有开孔，所述开孔与封装器件的焊盘间隙配合；所述夹具为双摇杆机构，用于将封装器件压紧在所述印刷基板的开孔内，解决元器件安装焊盘不在一个平面情况下，无法通过常规方法在印制板焊盘上焊膏印刷涂覆的问题；解决了高密度印制板返工返修空间不足焊膏无法涂覆，以及微组装与软钎焊混装印制板元器件传统方式涂覆焊膏污染键合区域等问题。

Description

一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置及方法
技术领域
本发明涉及电子装配制造领域，尤其涉及一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置及方法。
背景技术
目前，在PCBA装配领域中作为元器件焊接的焊料一般通过以下方式实现涂覆：使用已经制作好的钢网(或丝网)，通过半自动或自动印刷机使得钢网(或丝网)和印制板焊盘直接接触，并使得焊膏在钢网(或丝网)上均匀流动，将焊膏填充到钢网(或丝网)图形开口中；当钢网(或丝网)与印制板脱离时，焊膏就以开口图形的形状粘附转移到印制板相应的焊盘上，完成焊膏印刷。
对于印制板表面存在台阶的情况，例如不共面刚柔结合印制板、膜粘散热冷板的印制板基板以及其他表面存在深腔的金属或者LTCC基板等；由于元器件安装焊盘不在一个平面，传统焊膏涂覆方式中焊膏印刷钢网无法与印制板焊盘接触，无法完成焊膏印刷转移。
同时对于元器件返工返修情况，高密度印制板由于元器件密度高，存在没有空间使用返修钢网在印制板焊盘印刷焊膏问题；另外，微组装与软钎焊混装印制板返修情况，在印制板焊盘上印刷焊膏，存在焊膏污染金丝或金带键合区域问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何在元器件安装焊盘不在一个平面的情况下，在印制板焊盘上焊膏印刷涂覆。
本发明提供的一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置及方法，包括印刷基板和夹具，所述印刷基板与所述夹具固定装配；
所述印刷基板上设有开孔，所述开孔与封装器件的焊盘间隙配合；
所述夹具为双摇杆机构，用于将封装器件压紧在所述印刷基板的开孔内。
其中，所述印刷基板包括定位板和印刷钢网，所述定位板上设有加工定位孔，所述印刷钢网上设有钢网开口。
更进一步的，为方便压紧，所述夹具包括机架、主动摇杆、连杆和从动摇杆，所述机架、主动摇杆、连杆和从动摇杆构成双摇杆机构；
所述连杆上设有卡紧从动摇杆的卡紧部；
所述从动摇杆上设有压紧封装器件的压紧部。
更进一步的，当夹具处于死点位置时，所述卡紧部卡紧所述从动摇杆，当机构处于死点位置时，提供稳定的夹紧力将元器件压紧定位，保证元器件在印刷过程中，无论施加多大的印刷力，也无法使压头松开，从而获得稳定的印刷效果。
更进一步的，所述加工定位孔的尺寸比封装器件的外形尺寸大0.03-0.05mm，以兼顾较高的定位精度，并可进行批量装配。
本发明还提供了一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆方法，包括，
步骤1：预紧封装器件，使得封装器件的焊盘与印刷钢网紧密接触；
步骤2：将焊膏填充到印刷钢网开口中；
步骤3：将印刷钢网与元器件脱离。
其中，所述步骤1具体包括，
步骤1-1：将封装器件间隙配合放入印刷基板的定位孔中；
步骤1-2：摇动主动摇杆，使夹具将封装器件压紧在印刷基板的定位孔中。
其中，所述步骤1-2中的夹具处于死点位置，且夹具连杆上的卡紧部卡紧从动摇杆，当机构处于死点位置时，能提供稳定的夹紧力将元器件压紧定位，保证了元器件在印刷过程中，无论施加多大的印刷力，也无法使压头松开，从而获得稳定的印刷效果。
更进一步的，所述步骤2具体包括使用焊膏刮刀使得焊膏在印刷钢网上均匀流动。
其中，所述步骤3具体包括，
步骤3-1：摇动主动摇杆，使夹具松开封装器件；
步骤3-2：将封装器件从定位孔中取出。
通过采用以上的技术方案，本发明的有益效果是：提供一种利用快速装夹原理在底部无引脚封装器件焊端预置涂覆焊膏的装置和方法；解决元器件安装焊盘不在一个平面情况下，无法通过常规方法在印制板焊盘上焊膏印刷涂覆问题；解决了高密度印制板返工返修空间不足焊膏无法涂覆，以及微组装与软钎焊混装印制板元器件传统方式涂覆焊膏污染键合区域等问题。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的装夹焊膏涂覆装置在死点时的结构示意图；
图2为本发明的装夹焊膏涂覆装置的结构示意图；
图3为印刷基板的结构示意图；
附图标注如下：
1-夹具，2-印刷基板，3-机架，4-主动摇杆，5-连杆，6-从动摇杆，7-连杆与主动摇杆的铰接点，8-连杆与从动摇杆的铰接点，9-连杆与机架的铰接点，10-封装器件，11-定位板，12-印刷钢网，13-卡紧部，14-压紧部。
具体实施方式
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
结合附图更详细的阐述本发明，如图1所示，包括印刷基板和夹具，所述印刷基板与所述夹具固定装配；通过夹具1与印刷基板2组合，实现元器件快速夹紧和松开，具有装夹快速灵活，夹紧力稳定，工作效率高等特点。如图2所示，夹具1根据平面四杆机构中双摇杆机构的原理，由连杆5、机架3、主动摇杆4和从动摇杆6等四个构件组成，当连杆分别与主动摇杆和从动摇杆的两铰接点7、8和主动摇杆与机架的铰接点9，三点同在一直线时，即图一中的位置时，机构处于死点位置，连杆上设有卡紧从动摇杆的卡紧部13；所述从动摇杆上设有压紧封装器件的压紧部14，以提供稳定的夹紧力使封装器件压紧定位；并且在元器件印刷过程中，无论施加多大的印刷力，也无法使压头松开，从而获得稳定的印刷效果。在焊膏印刷完成后，松开快速夹具，通过机构变换可以为贴装设备提供元器件吸取空间，方便元器件后续贴装焊接。
其具体方法包括，封装器件印刷定位设计时，通过在固定板11中心加工定位孔，定位孔尺寸与封装器件10外形尺寸匹配；通过批量精确测量元器件外形尺寸，确定定位孔开孔尺寸与元器件外形尺寸间隙配合公差，实现不同元器件之间可以互换性装配，定位孔开孔尺寸比元器件外形尺寸大0.03-0.05mm。一方面可以获得较高的定位精度，另一方面是考虑到批量装配时的可行性；同时通过夹具预紧元器件之后，使得封装器件的焊盘与印刷钢网12紧密接触。从而通过焊膏刮刀得焊膏在钢网12上均匀流动，以将焊膏填充到钢网图形开口中，当钢网与元器件脱离时，焊膏就以开口图形的形状粘附转移到元器件相应的焊盘，实现了焊膏印刷到底部无引脚封装器件焊盘上的效果。
本发明提供的涂敷装置和方法、夹紧力稳定、定位精度高、操作方便底部无引脚封装器件元器件焊端焊料预置方案。可应用在电子组长行业刚柔结合印制板刚板与柔板部分焊盘不共面底部无引脚封装器件件装配、膜粘散热冷板印制板、金属或者LTCC基板等底部无引脚封装器件深腔内装配；以及高密度或微组装与软钎混装产品底部无引脚封装器件返工返修环节中。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置，其特征在于：包括印刷基板和夹具，所述印刷基板与所述夹具固定装配；
所述印刷基板上设有开孔，所述开孔与封装器件的焊盘间隙配合；
所述夹具为双摇杆机构，用于将封装器件压紧在所述印刷基板的开孔内；
所述夹具包括机架、主动摇杆、连杆和从动摇杆，所述机架、主动摇杆、连杆和从动摇杆构成双摇杆机构；
所述连杆上设有卡紧从动摇杆的卡紧部；
所述从动摇杆上设有压紧封装器件的压紧部；
当夹具处于死点位置时，所述卡紧部卡紧所述从动摇杆。
2.根据权利要求1所述的底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置，其特征在于：所述印刷基板包括定位板和印刷钢网，所述定位板上设有加工定位孔，所述印刷钢网上设有钢网开口。
3.根据权利要求2所述的底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆装置，其特征在于：所述加工定位孔的尺寸比封装器件的外形尺寸大0.03-0.05mm。
4.一种底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆方法，其特征在于：包括，
步骤1：预紧封装器件，使得封装器件的焊盘与印刷钢网紧密接触；
步骤2：将焊膏填充到印刷钢网开口中；
步骤3：将印刷钢网与元器件脱离；
所述步骤1具体包括，
步骤1-1：将封装器件间隙配合放入印刷基板的定位孔中；
步骤1-2：摇动主动摇杆，使夹具将封装器件压紧在印刷基板的定位孔中；
所述步骤1-2中的夹具处于死点位置，且夹具连杆上的卡紧部卡紧从动摇杆。
5.根据权利要求4所述的底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆方法，其特征在于：所述步骤2具体包括使用焊膏刮刀使得焊膏在印刷钢网上均匀流动。
6.根据权利要求4所述的底部无引脚封装器件的装夹焊膏涂覆方法，其特征在于：所述步骤3具体包括，
步骤3-1：摇动主动摇杆，使夹具松开封装器件；
步骤3-2：将封装器件从定位孔中取出。
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