CN114615809A - 一种磁吸式载具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁吸式载具，包括从下往上依次放置的磁力装置、载物台和镂空磁性介质片，其中，所述载物台上表面开设有用于容纳电路软基板的盲槽，所述镂空磁性介质片的镂空区域与所述电路软基板的点胶印刷区域相对应，所述磁力装置通过向所述镂空磁性介质片施加吸引力使所述镂空磁性介质片紧压所述电路软基板以贴合在所述载物台上。利用上述磁吸式载具中的磁力装置与镂空磁性介质片之间的吸引力压紧电路软基板，能保证电路软基板平整且无自由晃动，能够实现各种工艺步骤中的精确对位，既能满足电路软基板丝网印刷或点胶的自动化生产，也能满足贴片的自动化生产，从而提高生产效率，实现产品的大批量生产。

Description

一种磁吸式载具

技术领域

本发明属于微波组件装配技术领域，特别是涉及一种磁吸式载具。

背景技术

在微波行业中，常采用微带形式传输微波信号，作为微波信号传输载体的微带线常在类似聚四氟乙烯/玻纤板等介质地板上形成图形，这些电路板的特点是超薄，厚度范围一般为0.127mm至1mm，而且频率越高则基板越薄，特别是在Ku/Ka以上频段时，电路基板的介质厚度一般为0.127mm至0.254mm。这种厚度的电路板有如下缺点：基板刚度较低，也就是比较软，特别是基板面积较大时，在加工后由于两面金属化面积存在差异，很难保持平整不变形。而且，由于加工应力的影响，导致基板的刚性不足，容易翘曲，这种变形不仅会对装配前的焊膏印刷过程产生影响，还对元器件贴装时的识别产生不利影响，这就导致丝网印刷和自动贴片时，与焊盘无法精确对位，容易引起元器件焊接歪斜，甚至出现虚焊等焊接质量问题。

现有的方法是先将基板烧结在壳体或载体上，然后在电路基板表面手工装配元器件，但是，这种固定方式导致在印刷和装配环节无法直接使用表面钢网丝印方式来印刷焊膏或导电胶之类的焊料或粘接剂，因此这种固定方式无法实现平面装配，因此无法进行大批量产品的生产，生产效率低下，限制了装配过程的自动化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种磁吸式载具，能够实现精确对位，既能满足电路软基板丝网印刷或点胶的自动化生产，也能满足贴片的自动化生产，提高生产效率，实现产品的大批量生产。

本发明提供的一种磁吸式载具，包括从下往上依次放置的磁力装置、载物台和镂空磁性介质片，其中，所述载物台上表面开设有用于容纳电路软基板的盲槽，所述镂空磁性介质片的镂空区域与所述电路软基板的点胶印刷区域相对应，所述磁力装置通过向所述镂空磁性介质片施加吸引力使所述镂空磁性介质片紧压所述电路软基板以贴合在所述载物台上。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述磁力装置为磁力盘。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述磁力盘包括磁力盘本体以及固定在所述磁力盘本体的下表面的磁体。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述磁力盘本体的下表面分布有容纳所述磁体的磁力槽的矩阵，每个所述磁力槽中容纳一个所述磁体。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述镂空磁性介质片的四角均设置有定位孔，用于与所述载物台快速对位。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述镂空磁性介质片的四边预留有夹持边，用于安装夹持框。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述载物台包括载物台底座以及设置于所述载物台底座上的第一销钉和第一螺纹孔，用于与所述定位孔配合对所述镂空磁性介质片进行定位。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述盲槽的深度比所述电路软基板的厚度大0至0.03mm。

优选的，在上述磁吸式载具中，还包括位于所述磁力装置下面的磁力卸载台，所述磁力卸载台包括卸载台底座以及设置于所述卸载台底座上表面的固定销钉和支撑柱，所述固定销钉可穿过所述磁力装置中相应的孔以将所述载物台与所述磁力装置在竖直方向上分离以降低对所述镂空磁性介质片的吸引力。

优选的，在上述磁吸式载具中，所述固定销钉和所述支撑柱的高度差不小于10mm。

通过上述描述可知，本发明提供的上述磁吸式载具，由于包括从下往上依次放置的磁力装置、载物台和镂空磁性介质片，其中，所述载物台上表面开设有用于容纳电路软基板的盲槽，所述镂空磁性介质片的镂空区域与所述电路软基板的点胶印刷区域相对应，所述磁力装置通过向所述镂空磁性介质片施加吸引力使所述镂空磁性介质片紧压所述电路软基板以贴合在所述载物台上，利用上述磁吸式载具中的磁力装置与镂空磁性介质片之间的吸引力压紧电路软基板，能保证电路软基板平整且无自由晃动，能够实现各种工艺步骤中的精确对位，既能满足电路软基板丝网印刷或点胶的自动化生产，也能满足贴片的自动化生产，从而提高生产效率，实现产品的大批量生产。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种磁吸式载具的实施例的侧视剖面图；

图2为本发明提供的一种磁吸式载具的实施例的俯视图；

图3为本申请实施例采用的一种镂空磁性介质片的俯视图；

图4为本申请实施例采用的一种载物台的俯视图；

图5为本申请实施例采用的一种磁力装置的局部示意图；

图6为本申请实施例采用的一种磁力卸载台的俯视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种磁吸式载具，能够实现精确对位，既能满足电路软基板丝网印刷或点胶的自动化生产，也能满足自动贴片的自动化生产，提高生产效率，实现产品的大批量生产。

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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种磁吸式载具的实施例如图1和图2所示，图1为本发明提供的一种磁吸式载具的实施例的侧视剖面图，图2为本发明提供的一种磁吸式载具的实施例的俯视图，该磁吸式载具可以包括从下往上依次放置的磁力装置1、载物台2和镂空磁性介质片3，其中，载物台2上表面开设有用于容纳电路软基板4的盲槽，镂空磁性介质片3的镂空区域与电路软基板4的点胶印刷区域相对应，磁力装置1通过向镂空磁性介质片3施加吸引力使镂空磁性介质片3紧压电路软基板4以贴合在载物台2上。

需要说明的是，该磁吸式载具所适用的电路软基板包括但不限于微波软基板，该镂空磁性介质片3可以如图3所示，图3为本申请实施例采用的一种镂空磁性介质片的俯视图，可以选用带有磁性或可被磁化的材质，而且要能做成薄片，厚度可以在0.08mm至0.15mm范围内，可以但不限于为镂空钢片，这种镂空钢片不仅能被磁力吸引，而且具有足够好的强度和刚度，因此能在磁力吸引作用下更好的压紧电路软基板，其上面制作与电路点胶或印刷区域的焊盘范围相匹配的镂空图形，也就是说，该镂空磁性介质板不能影响正常的点胶、印刷和贴片等操作，优选的，该镂空磁性介质片3的四角均可以设置有定位孔，用于与载物台2快速对位，可以利用第一销钉202穿过这些定位孔进行固定，避免后续的点胶、印刷和贴片工艺过程中镂空磁性介质片3与载物台2之间发生相对移动。

上述载物台2可以如图4所示，图4为本申请实施例采用的一种载物台的俯视图，可见其表面可以设置多个盲槽，用于同时对多个电路软基板进行相关工艺，其盲槽深度可优选为比电路软基板4的厚度大0至0.03mm，当然也可以根据实际需要设定为其他厚度差，此处并不限制，只要能够将电路软基板放进去且这种电路软基板不会因受到挤压而发生变形即可，而且这种盲槽可以是单个，也可以是矩阵式排列的多个盲槽以容纳多个电路软基板，这都是可以根据实际要处理的电路软基板的形状、大小和数量等参数而定的。优选的，该载物台2可以包括载物台底座201以及设置于载物台底座201上的第一销钉202和第一螺纹孔，用于与上述镂空磁性介质片3的定位孔配合对镂空磁性介质片3进行定位，将二者定位好以后，就能够保证镂空磁性介质片3上的镂空部位与电路软基板上的相应印刷和点胶位置都露出来，方便进行后续的印刷、点胶和贴片操作，当然还可以根据实际需要设置一些定位柱，实现定位，便于将镂空磁性介质片快速的套进来，该载物台2的四角还可以开设用于第二销钉104安装的通孔，而且，该载物台2在完成贴片后，仍可作为生产过程中的物料转运托盘使用。

上述磁力装置1可以如图5所示，图5为本申请实施例采用的一种磁力装置的局部示意图，可以但不限于为磁力盘，进一步的，该磁力盘1可以包括磁力盘本体101以及固定在磁力盘本体101的下表面的磁体102。而且，一个优选方案是如图1所示的这样，磁力盘本体101的下表面分布有容纳磁体的磁力槽矩阵，每个磁力槽中容纳一个磁体102，这些磁体102安装时要保证磁性朝向一致。该磁体102主要用于向镂空磁性介质片3提供磁力来源，使镂空磁性介质片3与电路软基板4之间紧密贴合，确保在受到镂空磁性介质片3的压力后电路软基板4在后续印刷、点胶以及贴片过程中能够保持平整状态，且不会发生移动。上述磁体102可以利用胶黏剂103粘接在磁力槽内，通过改变磁力槽矩阵的间距，就能够达到调节磁力强弱的目的，这种磁力槽矩阵间距可以优选为10mm×10mm，当然还可以根据实际需要选择其他间距，此处并不限制，这种磁力槽的深度一般为比强磁体厚0.5mm，磁力槽与强磁体之间的间隙在0.05mm～0.1mm之间，这个深度差和间隙主要是用于填充胶黏剂103。另外，该磁力装置1上表面还可以设置用于载物台2定位的第二销钉104以及用于安装销钉的第二螺纹孔，这种第二销钉104穿过载物台2上的通孔之后进入该磁力装置1的第二螺纹孔中旋紧，就能够将磁力装置1和载物台2以精确的定位固定在一起。

通过上述描述可知，本发明提供的上述磁吸式载具的实施例中，由于包括从下往上依次放置的磁力装置、载物台和镂空磁性介质片，其中，载物台上表面开设有用于容纳电路软基板的盲槽，镂空磁性介质片的镂空区域与电路软基板的点胶印刷区域相对应，磁力装置通过向镂空磁性介质片施加吸引力使镂空磁性介质片紧压电路软基板以贴合在载物台上，利用上述磁吸式载具中的磁力装置与镂空磁性介质片之间的吸引力压紧电路软基板，能保证电路软基板平整且无自由晃动，能够实现各种工艺步骤中的精确对位，既能满足电路软基板丝网印刷或点胶的自动化生产，也能满足贴片的自动化生产，从而提高生产效率，实现产品的大批量生产。

在上述磁吸式载具的另一个具体实施例中，镂空磁性介质片3的四边可以预留有夹持边，用于安装夹持框，当然这只是一个优选方案，可根据实际需要来决定是否设置这种夹持边。

在上述磁吸式载具的一个优选实施例中，继续参考图1，还可以包括位于磁力装置1下面的磁力卸载台5，该磁力卸载台5可以如图6所示，图6为本申请实施例采用的一种磁力卸载台的俯视图，其可以包括卸载台底座501以及设置于卸载台底座501上表面的固定销钉502和支撑柱503，该固定销钉502可穿过磁力装置1中相应位置的孔以将载物台2与磁力装置1在竖直方向上分离以降低磁力装置1对镂空磁性介质片3的吸引力，这样就能很方便省力地取下镂空磁性介质片3和电路软基板4。具体操作时，在印刷、点胶及贴片完成后，将磁力装置1、载物台2及镂空磁性介质片3共同构成工装，安装在磁力卸载台5上，通过下压该磁力装置1，将磁力装置1与镂空磁性介质片3构成的压力施加单元分离开，从而方便的实现磁力卸载。

需要说明的是，这种磁力卸载台5用于印刷、点胶和贴片后镂空磁性介质片3的打开与电路软基板4的取出，其上表面具有用于卸载磁力装置的固定销钉502，磁力卸载台的底座结构包括上表面用于固定销钉502安装的螺纹孔和上表面的支撑柱503，该磁力卸载台5的固定销钉502也可以采用在磁力卸载台5上直接加工定位柱的方式实现，通过调节固定销钉502或定位柱与支撑柱503之间的高度差，就可以改变磁场的影响，也就是拆卸钢片的难易程度。进一步的，在上述优选实施例基础上，固定销钉和支撑柱的高度差可以不小于10mm，当然这只是一个优选方案，还可以根据实际需要选用其他的参数值，此处并不限制。

下面对上述磁吸式载具的制作方法进行详细说明：

第一步，根据电路软基板的图形和焊盘设定，在钢片中间进行镂空，并且开设四角的定位孔，在四条边位置预留夹持边，根据需要可安装夹持框或不安装夹持框直接使用，小批量可不用夹持框，大批量优选采用这种夹持框。

第二步：载物台制作，在载物台底座的中间加工盲槽、四角加工第一销钉202的第一螺纹孔，四角加工用于穿过第二销钉104的安装通孔，该盲槽可根据电路软基板的厚度来设定，盲槽的轮廓大小为电路软基板的轮廓，公差范围为0～+0.05；盲槽边缘可以设有一个半圆或椭圆外凸小盲槽，深度和盲槽相同，用于电路软基板上下料时方便拾取。在载物台底座加工好后，将第一销钉202安装在载物台底座的四角，最终完成载物台结构，该第一销钉202的规格优选为M1.6，载物台底座的材料可以是铝合金材料，如5A06、LY12等均可。

第三步：磁力盘的制作，首先在磁力盘本体上表面四个角加工第二销钉104的第二螺纹孔和四角加工用于固定销钉502穿过的孔，再在磁力盘下表面加工出磁力槽，磁力槽按照矩阵方式排列，磁力槽的深度一般为强磁体厚度+0.5mm，磁力槽与强磁体之间的间隙在0.05mm～0.1mm之间，优选的排列间距≥10mm×10mm，也可根据实际需求做出相应的调整。磁力盘本体的四角安装第二销钉104，构成磁力盘与载物台的快速定位装置；在磁力槽内先将强磁体以统一的磁极方向嵌入其中，再用环氧胶或硅橡胶等胶黏剂将强磁体封入磁力槽内，最终构成磁力盘，为镂空钢片提供磁场力，通过镂空钢片最终转化为向下的压力，施加在电路软基板上，以保证电路软基板平整且无自由晃动，该销钉104的规格优选为M2.5，磁力盘本体的材料可以选择铝合金材料，如5A06、LY12等均可。

第四步：磁力卸载台的制作，磁力卸载台主要是用于印刷、点胶和贴片后镂空钢片的打开与电路软基板的取出而设计的。首先磁力卸载台本体上表面四角加工固定销钉502的安装螺纹孔，再在中间区域加工若干个矩阵分布的支撑柱503，磁力卸载台本体四角安装固定销钉502，与矩阵分布的支撑柱503共同构成磁力卸载台，通过调节固定销钉502与支撑柱503之间的高度差，就可以改变磁力装置与镂空钢片之间的磁场大小，也就是改变拆卸钢片的难易程度，这种高度差优选为不小于10mm，而且，这种磁力卸载台本体的材料可以是金属，如铝合金，也可以是高分子复合材料。

上述磁吸式载具的一种使用方法如下所述：

使用方法1：载物台与磁力盘合体→电路软基板加载→镂空钢片加载→印刷焊膏(或点胶)→芯片贴片→工装放置在磁力卸载台上→下压磁力盘使磁体与镂空钢片之间的距离增大，磁性减弱→取下或抬起镂空钢片→取下电路软基板装入腔体→新电路软基板加载。

使用方法2：载物台与磁力盘合体→电路软基板加载→镂空钢片加载→印刷焊膏(或点胶)→芯片贴片→工装放置在磁力卸载台上→下压磁力盘使磁体与镂空钢片之间的距离增大，磁性减弱→取下或抬起镂空钢片→取下载物台流入下道工序待用→更换新的载物台→新电路软基板加载。

详细步骤如下：

1)将载物台2通过第二通孔与磁力盘1的销钉104安装在一起；

2)将电路软基板4放置在载物台2的盲槽内；

3)将镂空钢片3通过载物台2的第一销钉202放在电路软基板4上；

4)镂空钢片3与磁力盘1之间通过磁场力形成一体，构成压力施加单元；

5)磁力盘1、载物台2及镂空钢片3共同构成印刷、点胶和贴片的工装；

6)印刷、点胶及贴片完成后，将磁力盘1、载物台2及镂空钢片3共同构成工装，安装在磁力卸载台5上，通过下压磁力盘1，将磁力盘1与镂空钢片3构成的压力施加单元分离，从而实现磁力卸载；

7)磁力卸载后，垂直向上取下镂空钢片3；

8)取下电路软基板4，放入产品内待用；或者载物台2作为电路软基板4托盘流入下道工序待用，更换新的载物台。

以200只微波组件产品为一批计算，组装内容：电路软基板200片，元器件6200颗。使用上述磁吸式载具前后的生产效率比较效果如表1所示，从表1可以看出，使用磁吸式载具采用自动化生产，可以使生产效率提升一倍以上。

表1使用载具前后生产效率比较

综上所述，本申请提供的上述磁吸式载具具有如下优点：

1)利用磁场力实现钢片对电路软基板的施压；

2)载具分层设计的结构便于与自动装配设备结合；

3)提高了生产效率，解决了人工贴装易出错且排故难的难题；

4)将施力的压块与传统的焊膏印刷的钢网相结合，解决了施加压力和刷焊膏或者点胶工装的完美结合；

5)由于射频电路的特殊性，焊盘标准化程度相对较差，在贴片识别上难度较大，通过对钢片的镂空设计，结合一些特殊镂空图形，使得贴片机更容易识别焊盘位置；

6)实现了自动化生产，使电路软基板可以进一步采用自动化印刷焊膏、点胶以及自动贴片等SMT技术。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种磁吸式载具，其特征在于，包括从下往上依次放置的磁力装置、载物台和镂空磁性介质片，其中，所述载物台上表面开设有用于容纳电路软基板的盲槽，所述镂空磁性介质片的镂空区域与所述电路软基板的点胶印刷区域相对应，所述磁力装置通过向所述镂空磁性介质片施加吸引力使所述镂空磁性介质片紧压所述电路软基板以贴合在所述载物台上。

2.根据权利要求1所述的磁吸式载具，其特征在于，所述磁力装置为磁力盘。

3.根据权利要求2所述的磁吸式载具，其特征在于，所述磁力盘包括磁力盘本体以及固定在所述磁力盘本体的下表面的磁体。

4.根据权利要求3所述的磁吸式载具，其特征在于，所述磁力盘本体的下表面分布有容纳所述磁体的磁力槽的矩阵，每个所述磁力槽中容纳一个所述磁体。

5.根据权利要求1所述的磁吸式载具，其特征在于，所述镂空磁性介质片的四角均设置有定位孔，用于与所述载物台快速对位。

6.根据权利要求1所述的磁吸式载具，其特征在于，所述镂空磁性介质片的四边预留有夹持边，用于安装夹持框。

7.根据权利要求5所述的磁吸式载具，其特征在于，所述载物台包括载物台底座以及设置于所述载物台底座上的第一销钉和第一螺纹孔，用于与所述定位孔配合对所述镂空磁性介质片进行定位。

8.根据权利要求7所述的磁吸式载具，其特征在于，所述盲槽的深度比所述电路软基板的厚度大0至0.03mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的磁吸式载具，其特征在于，还包括位于所述磁力装置下面的磁力卸载台，所述磁力卸载台包括卸载台底座以及设置于所述卸载台底座上表面的固定销钉和支撑柱，所述固定销钉可穿过所述磁力装置中相应的孔以将所述载物台与所述磁力装置在竖直方向上分离以降低对所述镂空磁性介质片的吸引力。

10.根据权利要求9所述的磁吸式载具，其特征在于，所述固定销钉和所述支撑柱的高度差不小于10mm。

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