CN114585165A - 一种pcba维修治具、方法及系统 - Google Patents

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CN114585165A CN202210176795.6A CN202210176795A CN114585165A CN 114585165 A CN114585165 A CN 114585165A CN 202210176795 A CN202210176795 A CN 202210176795A CN 114585165 A CN114585165 A CN 114585165A
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Abstract

本发明提供一种PCBA维修治具、方法及系统，属于PCBA生产技术领域，所述治具包括底座、PCBA板和压盖；压盖设置在底座上部，PCBA板设置在压盖与底座之间；PCBA板上设置有电子元件，电子元件包括正常元件和待修复元件；压盖上设置有避让开孔，避让开孔的位置与正常元件的区域匹配，待修复元件与压盖之间设置有硅胶。本发明提供的PCBA维修治具、方法及系统，实现PCBA板不良品的批量维修，降低维修成本，大大提升了PCBA板维修效率，提升了产品的可靠性。

Description

一种PCBA维修治具、方法及系统
技术领域
本发明属于PCBA生产技术领域，具体涉及一种PCBA维修治具、方法及系统。
背景技术
在当今电子行业的高速发展中，PCBA电子物料设计越来越复杂，对生产的要求也越来越高。实际生产过程中对电子物料生产的良品率要求相对较大，为节约成本常针对不良品进行维修，实际维修过程会浪费大量的人力物力，并影响时效性，而且传统维修是使用风枪或烙铁将电子元件局部进行高温修复，此种方式会造成PCBA局部形变，导致额外应力，甚至形成新的不良。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种PCBA维修治具、方法及系统，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述PCBA过程中对不良品进行高温修复会造成PCBA局部形变，导致额外应力，形成新的不良的缺陷，本发明提供一种PCBA维修治具、方法及系统，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种PCBA维修治具，包括底座、PCBA板和压盖；
压盖设置在底座上部，PCBA板设置在压盖与底座之间；
PCBA板上设置有电子元件，电子元件包括正常元件和待修复元件；
压盖上设置有避让开孔，避让开孔的位置与正常元件的区域匹配，待修复元件与压盖之间设置有硅胶垫。底座、压盖及硅胶垫采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔用于避让正常元件的区域。PCBA板通过底座与压盖固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板的待修复元件区域在底座与压盖及硅胶垫作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，板子不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
进一步地，压盖两端分别设置有卡扣，压盖通过卡扣固定在底座上。卡扣保证压盖压向PCBA板的压力。
进一步地，底座上设置有定位孔，压盖上设置有与定位孔匹配的定位销。定位孔与定位销的匹配便于压盖的安装。
进一步地，压盖边缘与PCBA板边缘距离为20mm；
硅胶垫的厚度为3mm。
第二方面，本发明提供一种PCBA维修方法，包括如下步骤：
S1.对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；
S2.根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；
S3.将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；
S4.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，在压盖及高温作用下进行待修复区域电子元件的修复，并检查返修效果。底座、压盖及硅胶垫采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔用于避让正常元件的区域。PCBA板通过底座与压盖固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板的待修复元件区域在底座与压盖及硅胶垫作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，板子不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
进一步地，步骤S1具体步骤如下：
S11.对PCBA板进行批量统计，筛选出不良品；
S12.对不良品PCBA板的待修复元件进行统计，统计出同一待修复元件出现概率超过阈值的元件，并将此种元件所在区域标记为待修复区域。统计出的待修复区域便于压盖准确放置硅胶垫，除待修复元件之外的正常元件便于设计避让开孔。
进一步地，待修复元件包括浮高、虚焊、板卡变形以及漏件形成的电子元件。浮高、虚焊、板卡变形以及漏件形成的电子元件均可通过重回回流焊炉，再压盖及硅胶垫应力的作用下自动进行修复。
进一步地，步骤S2具体步骤如下：
S21.获取PCBA板的尺寸；
S22.在PCBA板单边尺寸向外扩展设定距离作为底座尺寸；
S23.根据底座尺寸选取底座，并在底座上设置定位孔。底座用于均匀支撑PCBA板进入回流焊炉，并与压盖配合进行PCBA板的待修复元件的自动修复，同时在压盖下压取放及高温时有效均衡应力。
进一步地，步骤S3具体步骤如下：
S31.根据定位孔在底座上放置PCBA板及压盖，并将压盖盖在PCBA板上；
S32.压盖的避让开孔与PCBA板的正常电子元件进行避让，同时压盖的定位销与定位孔匹配；
S33.压盖与待修复区域之间放置硅胶垫后，扣合压盖的卡扣。压盖既要避让正常元件的区域，又要与硅胶垫配合按压到待修复元件的区域。
进一步地，步骤S4具体步骤如下：
S41.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起放入回流焊炉进行高温加热；
S42.高温下锡膏融化，压盖通过硅胶垫对待修复元件进行弹性下压，实现待修复元件的自动修复；S43.使用自动光学检查机对PCBA板的待修复元件检查返修效果。自动光学检查机的检查保证返修效果。所述高温为按照原回流焊设定的温度进行加热。
第三方面，本发明还提供一种PCBA维修系统，包括：
待修复区域统计模块，用于对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；
底座及压盖设计模块，用于根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；
治具安装模块，用于将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；
返炉修复模块，将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，并检查返修效果。底座、压盖及硅胶垫采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔用于避让正常元件的区域。PCBA板通过底座与压盖固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板的待修复元件区域在底座与压盖及硅胶垫作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，板子不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
进一步地，待修复区域统计模块包括：
不良品筛选单元，用于对PCBA板进行批量统计，筛选出不良品；
待修复区域标记单元，用于对不良品PCBA板的待修复元件进行统计，统计出同一待修复元件出现概率超过阈值的元件，并将此种元件所在区域标记为待修复区域。统计出的待修复区域便于压盖准确放置硅胶垫，除待修复元件之外的正常元件便于设计避让开孔。
进一步地，底座及压盖设计模块包括：
PCBA板尺寸获取单元，用于获取PCBA板的尺寸；
底座尺寸设定单元，用于在PCBA板单边尺寸向外扩展设定距离作为底座尺寸；
底座选取单元，用于根据底座尺寸选取底座，并在底座上设置定位孔。底座用于均匀支撑PCBA板进入回流焊炉，并与压盖配合进行PCBA板的待修复元件的自动修复，同时在压盖下压取放及高温时有效均衡应力。
进一步地，治具安装模块包括：
PCBA板放置单元，用于根据定位孔在底座上放置PCBA板及压盖，并将压盖盖在PCBA板上；
压盖定位单元，用于压盖的避让开孔与PCBA板的正常电子元件进行避让，同时压盖的定位销与定位孔匹配；
压盖固定单元，用于压盖与待修复区域之间放置硅胶垫后，扣合压盖的卡扣。压盖既要避让正常元件的区域，又要与硅胶垫配合按压到待修复元件的区域。
进一步地，返炉修复模块包括：
重回炉单元，用于将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起放入回流焊炉进行高温加热；
返修检查单元，用于使用自动光学检查机对PCBA板的待修复元件检查返修效果。自动光学检查机的检查保证返修效果。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的PCBA维修治具、方法及系统，实现PCBA板不良品的批量维修，降低维修成本，大大提升了PCBA板维修效率，提升了产品的可靠性。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的PCBA维修治具的侧视图。
图2是本发明的PCBA维修治具的压盖结构示意图。
图3是本发明的PCBA维修方法实施例3流程示意图。
图4是本发明的PCBA维修方法实施例4流程示意图。
图5是本发明的PCBA维修系统示意图。
图中，1-底座；2-PCBA板；3-压盖；4-待修复元件；5-避让开孔；6-硅胶垫；7-卡扣；8-定位销；9-待修复区域统计模块；9.1-不良品筛选单元；9.2-待修复区域标记单元；10-底座及压盖设计模块；10.1-PCBA板尺寸获取单元；10.2-底座尺寸设定单元；10.3-底座选取单元；11-治具安装模块；11.1-PCBA板放置单元；11.2-压盖定位单元；11.3-压盖固定单元；12-返炉修复模块；12.1-重回炉单元；12.2-自动修复单元；12.3-返修检查单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1和图2所示，本发明提供一种PCBA维修治具，包括底座1、PCBA板2和压盖3；
压盖3设置在底座1上部，PCBA板2设置在压盖3与底座1之间；
PCBA板2上设置有电子元件，电子元件包括正常元件和待修复元件4；
压盖3上设置有避让开孔5，避让开孔5的位置与正常元件的区域匹配，待修复元件4与压盖3之间设置有硅胶垫6；
底座1、压盖3及硅胶垫6采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔5用于避让正常元件的区域；PCBA板2通过底座1与压盖3固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板2的待修复元件4区域在底座1与压盖3及硅胶垫6作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，PCBA板3不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
本发明提供的PCBA维修治具，实现PCBA板不良品的批量维修，降低维修成本，大大提升了PCBA板维修效率，提升了产品的可靠性。
实施例2：
如图1和2所示，本发明提供一种PCBA维修治具，包括底座1、PCBA板2和压盖3；
压盖3设置在底座1上部，PCBA板2设置在压盖3与底座1之间；压盖3两端分别设置有卡扣7，压盖通过卡扣7固定在底座上；卡扣7保证压盖3压向PCBA板2的压力；
PCBA板2上设置有电子元件，电子元件包括正常元件和待修复元件4；
压盖3上设置有避让开孔5，避让开孔5的位置与正常元件的区域匹配，待修复元件4与压盖3之间设置有硅胶垫6；
底座1上设置有定位孔，压盖3上设置有与定位孔匹配的定位销8；定位孔与定位销8的匹配便于压盖3的安装；
压盖3边缘与PCBA板2边缘距离为20mm；
硅胶垫6的厚度为3mm；
底座1、压盖3及硅胶垫6采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔5用于避让正常元件的区域；PCBA板2通过底座1与压盖3固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板2的待修复元件4区域在底座1与压盖3及硅胶垫6作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，PCBA板3不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
实施例3：
如图3所示，本发明提供一种PCBA维修方法，包括如下步骤：
S1.对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；
S2.根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；
S3.将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；
S4.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，在压盖及高温作用下进行待修复区域电子元件的修复，并检查返修效果。
本发明提供的PCBA维修方法，实现PCBA板不良品的批量维修，降低维修成本，大大提升了PCBA板维修效率，提升了产品的可靠性。
实施例4：
如图4所示，本发明提供一种PCBA维修方法，包括如下步骤：
S1.对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；具体步骤如下：
S11.对PCBA板进行批量统计，筛选出不良品；
S12.对不良品PCBA板的待修复元件进行统计，统计出同一待修复元件出现概率超过阈值的元件，并将此种元件所在区域标记为待修复区域；待修复元件包括浮高、虚焊、板卡变形以及漏件形成的电子元件；统计出的待修复区域便于压盖准确放置硅胶垫，除待修复元件之外的正常元件便于设计避让开孔；
S2.根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；具体步骤如下：
S21.获取PCBA板的尺寸；
S22.在PCBA板单边尺寸向外扩展设定距离作为底座尺寸；
S23.根据底座尺寸选取底座，并在底座上设置定位孔；底座用于均匀支撑PCBA板进入回流焊炉，并与压盖配合进行PCBA板的待修复元件的自动修复，同时在压盖下压取放及高温时有效均衡应力；
S3.将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；具体步骤如下：
S31.根据定位孔在底座上放置PCBA板及压盖，并将压盖盖在PCBA板上；
S32.压盖的避让开孔与PCBA板的正常电子元件进行避让，同时压盖的定位销与定位孔匹配；
S33.压盖与待修复区域之间放置硅胶垫后，扣合压盖的卡扣；压盖既要避让正常元件的区域，又要与硅胶垫配合按压到待修复元件的区域；
S4.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，在压盖及高温作用下进行待修复区域电子元件的修复，并检查返修效果；具体步骤如下：
S41.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起放入回流焊炉进行高温加热；
S42.高温下锡膏融化，压盖通过硅胶垫对待修复元件进行弹性下压，实现待修复元件的自动修复；
S43.使用自动光学检查机对PCBA板的待修复元件检查返修效果；自动光学检查机的检查保证返修效果；
底座、压盖及硅胶垫采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔用于避让正常元件的区域。PCBA板通过底座与压盖固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板的待修复元件区域在底座与压盖及硅胶垫作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，板子不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
实施例5：
如图5所示，本发明提供一种PCBA维修系统，包括：
待修复区域统计模块9，用于对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；
底座及压盖设计模块10，用于根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；
治具安装模块11，用于将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；
返炉修复模块12，将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，并检查返修效果。
本发明提供的PCBA维修系统，实现PCBA板不良品的批量维修，降低维修成本，大大提升了PCBA板维修效率，提升了产品的可靠性。
实施例6：
如图5所示，本发明提供一种PCBA维修系统，包括：
待修复区域统计模块9，用于对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；待修复区域统计模块9包括：
不良品筛选单元9.1，用于对PCBA板进行批量统计，筛选出不良品；
待修复区域标记单元9.2，用于对不良品PCBA板的待修复元件进行统计，统计出同一待修复元件出现概率超过阈值的元件，并将此种元件所在区域标记为待修复区域；统计出的待修复区域便于压盖准确放置硅胶垫，除待修复元件之外的正常元件便于设计避让开孔；
底座及压盖设计模块10，用于根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；底座及压盖设计模块10包括：
PCBA板尺寸获取单元10.1，用于获取PCBA板的尺寸；
底座尺寸设定单元10.2，用于在PCBA板单边尺寸向外扩展设定距离作为底座尺寸；
底座选取单元10.3，用于根据底座尺寸选取底座，并在底座上设置定位孔；底座用于均匀支撑PCBA板进入回流焊炉，并与压盖配合进行PCBA板的待修复元件的自动修复，同时在压盖下压取放及高温时有效均衡应力；
治具安装模块11，用于将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；治具安装模块11包括：
PCBA板放置单元11.1，用于根据定位孔在底座上放置PCBA板及压盖，并将压盖盖在PCBA板上；
压盖定位单元11.2，用于压盖的避让开孔与PCBA板的正常电子元件进行避让，同时压盖的定位销与定位孔匹配；
压盖固定单元11.3，用于压盖与待修复区域之间放置硅胶垫后，扣合压盖的卡扣；压盖既要避让正常元件的区域，又要与硅胶垫配合按压到待修复元件的区域；
返炉修复模块12，将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，在压盖及高温作用下进行待修复区域电子元件的修复，并检查返修效果；返炉修复模块12包括：
重回炉单元12.1，用于将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起放入回流焊炉进行高温加热；
自动修复单元12.2，用于在高温下锡膏融化后，压盖通过硅胶垫对待修复元件进行弹性下压，实现待修复元件的自动修复；
返修检查单元12.3，用于使用自动光学检查机对PCBA板的待修复元件检查返修效果；自动光学检查机的检查保证返修效果；
底座、压盖及硅胶垫采用耐高温材质，受热280度不变形；避让开孔用于避让正常元件的区域。PCBA板通过底座与压盖固定后再次进入回流焊炉内，高温使得焊料融化，焊料融化后PCBA板的待修复元件区域在底座与压盖及硅胶垫作用下会自动修复为良品，且回流炉内时整体高温，板子不会形成局部应力的异常，也无需专用的维修人员进行焊接动作。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种PCBA维修治具，其特征在于，包括底座(1)、PCBA板(2)和压盖(3)；
压盖(3)设置在底座(1)上部，PCBA板(2)设置在压盖(3)与底座(1)之间；
PCBA板(2)上设置有电子元件，电子元件包括正常元件和待修复元件(4)；
压盖(3)上设置有避让开孔(5)，避让开孔(5)的位置与正常元件的区域匹配，待修复元件(4)与压盖(3)之间设置有硅胶垫(6)。
2.如权利要求1所述的PCBA维修治具，其特征在于，压盖(3)两端分别设置有卡扣(7)，压盖(3)通过卡扣(7)固定在底座(1)上。
3.如权利要求1所述的PCBA维修治具，其特征在于，底座(1)上设置有定位孔，压盖(3)上设置有与定位孔匹配的定位销(8)。
4.一种PCBA维修方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；
S2.根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；
S3.将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；
S4.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，在压盖及高温作用下进行待修复区域电子元件的修复，并检查返修效果。
5.如权利要求4所述的PCBA维修方法，其特征在于，步骤S1具体步骤如下：
S11.对PCBA板进行批量统计，筛选出不良品；
S12.对不良品PCBA板的待修复元件进行统计，统计出同一待修复元件出现概率超过阈值的元件，并将此种元件所在区域标记为待修复区域。
6.如权利要求5所述的PCBA维修方法，其特征在于，待修复元件包括浮高、虚焊、板卡变形以及漏件形成的电子元件。
7.如权利要求5所述的PCBA维修方法，其特征在于，步骤S2具体步骤如下：
S21.获取PCBA板的尺寸；
S22.在PCBA板单边尺寸向外扩展设定距离作为底座尺寸；
S23.根据底座尺寸选取底座，并在底座上设置定位孔。
8.如权利要求7所述的PCBA维修方法，其特征在于，步骤S3具体步骤如下：
S31.根据定位孔在底座上放置PCBA板及压盖，并将压盖盖在PCBA板上；
S32.压盖的避让开孔与PCBA板的正常电子元件进行避让，同时压盖的定位销与定位孔匹配；
S33.压盖与待修复区域之间放置硅胶垫后，扣合压盖的卡扣。
9.如权利要求8所述的PCBA维修方法，其特征在于，步骤S4具体步骤如下：
S41.将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起放入回流焊炉进行高温加热；
S42.高温下锡膏融化，压盖通过硅胶垫对待修复元件进行弹性下压，实现待修复元件的自动修复；
S43.使用自动光学检查机对PCBA板的待修复元件检查返修效果。
10.一种PCBA维修系统，其特征在于，包括：
待修复区域统计模块(9)，用于对PCBA板进行检测，统计出不良品的待修复区域；
底座及压盖设计模块(10)，用于根据PCBA板选取底座，并设计压盖，对正常电子元件进行避让；
治具安装模块(11)，用于将PCBA板放置在底座上，并将压盖盖在PCBA板上，同时在压盖与待修复区域之间放置硅胶垫，扣紧压盖的卡扣；
返炉修复模块(12)，将安装好的底座、PCBA板以及压盖一起过回流焊炉，并检查返修效果。
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