CN114871561B - 热压焊头及热压焊设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热压焊头及热压焊设备，用于热压焊设备中，所述热压焊头包括端子部、本体部和底部为实心结构的热压部，所述端子部包括第一端子部和第二端子部，所述本体部包括连接端和间隔设置在所述连接端两侧的第一延伸端和第二延伸端，所述连接端的横截面积自与所述第一延伸端或第二延伸端连接的一端至另一端逐渐减小形成倒梯形结构，所述第一端子部连接在所述第一延伸端上，所述第二端子部连接在所述第二延伸端上，所述热压部连接在所述连接端在与所述第一延伸端或第二延伸端相对的端面上，用于对柔性电路板进行热压。
Description
技术领域
本发明涉及加工设备技术领域，尤其涉及一种热压焊头及热压焊设备。
背景技术
相比于刚性电路板，柔性电路板FPC的重量、体积以及厚度均具有优势，不仅能够减小使用的电子设备的体积和重量，还由于其更易加工而使得排线更加简单，减小了报废率，因而更加受到人们的欢迎。
然而在FPC的生产过程中，由于FPC的较薄，而热压焊头的热压部大多为空心结构，容易造成热压焊头的加热不均，在热压时因热压时间过长或过短而导致FPC被损坏，非常不利于FPC的生产。
发明内容
本发明提供了一种热压焊头及热压焊设备，能够规避掉热压焊头加热不均匀的问题，减小了热压时柔性电路板的报废率，从而提高生产效率，并节省了生产成本。
根据本申请的第一方面，本发明提供了一种热压焊头，用于热压焊设备中，该热压焊头包括端子部、本体部和底部为实心结构的热压部，所述端子部包括第一端子部和第二端子部，所述本体部包括连接端和间隔设置在所述连接端两侧的第一延伸端和第二延伸端，所述连接端的横截面积自与所述第一延伸端或第二延伸端连接的一端至另一端逐渐减小形成倒梯形结构，所述第一端子部连接在所述第一延伸端上，所述第二端子部连接在所述第二延伸端上，所述热压部连接在所述连接端在与所述第一延伸端或第二延伸端相对的端面上，用于对柔性电路板进行热压。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述热压部上设有多个热压凸起，相邻所述热压凸起之间设置有热压头凹部，所述热压凸起的形状及排列位置与所述柔性电路板上端子的形状及排列位置相对应。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述热压头凹部的形状与焊接在所述柔性电路板上的导线的形状相匹配，使得所述热压部能够将所述导线通过热压的方式与端子结合。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述热压部上设置有嵌入槽，所述嵌入槽内安装有采用耐高温的材料制成的软膜结构，用于与所述柔性电路板贴合。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述热压凸起环设在所述嵌入槽的外侧，所述软膜结构的高度大于或等于所述嵌入槽的深度。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述软膜结构具体内凹部和抵接部，所述抵接部环设在所述内凹部的外侧形成一个矩形结构，所述抵接部的接触端面不低于所述热压凸起的接触端面。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述连接端上设有吸气孔，用于吸附所述柔性电路板，以对柔性电路板进行热压。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述吸气孔设置在所述连接端的中部并与所述软膜结构上的通孔结构相对应。
在本发明一实施方式的热压焊头中，所述连接端在所述第一延伸端与第二延伸端之间的位置上安装有与真空泵连接的真空气阀，所述真空气阀的气嘴与所述吸气孔连接。
根据本申请的第二方面，本发明还提供了一种热压焊设备，包括控制器、热压焊机头、热压焊电源和上述热压焊头，所述控制器分别与所述热压焊电源和所述热压焊机头连接，所述热压焊头固定在所述热压焊机头上，所述热压焊电源用于向所述热压焊头提供电流，以控制所述热压焊头的温度，所述控制器用于通过所述热压焊机头控制所述热压焊头的压力和位移。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种热压焊头及热压焊设备，该热压焊头包括端子部、本体部和热压部，热压部的底部为实心结构，能够规避掉热压焊头加热不均匀的问题，减小了热压时柔性电路板的报废率，从而提高生产效率，并节省了生产成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的热压焊头与柔性电路板的结构示意图；
图2是图1中的热压焊头与柔性电路板的剖面示意图；
图3是图1中的热压焊头与柔性电路板的分解示意图；
图4是图1中的热压焊头的结构示意图；
图5是图1中的热压焊头在另一个角度的结构示意图；
图6是图1中的热压焊头的分解示意图；
图7是图1中的焊头本体的结构示意图；
图8是图1中的焊头本体的剖面示意图；
图9是图1中的真空气阀的结构示意图；
图10是图1中的软膜结构的结构示意图。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至图10所示，根据本申请的第一方面，本申请提供的一种热压焊头100，用于热压焊设备中，其包括焊头本体，该焊头本体包括端子部10、本体部20和底部为实心结构的热压部30。其中，端子部10包括第一端子部11和第二端子部12，本体部20包括连接端23和间隔设置在连接端23两侧的第一延伸端21和第二延伸端22，第一端子部11连接在第一延伸端21上，第二端子部12连接在第二延伸端22上，热压部30连接在连接端23在与第一延伸端21或第二延伸端22相对的端面上，用于对柔性电路板200进行热压。
在本实施方式中，连接端23的横截面积自与第一延伸端21或第二延伸端22连接的一端至另一端逐渐减小形成倒梯形结构，第一延伸端21和第二延伸端22分别连接在连接端23的大端上，热压部30则连接在连接端23的小端上，这样能有效提高经由连接端23电流密度，以向连接端23及连接在连接端23上的热压部30构成的发热电阻提供发热用的电流，使得热压部30能够对柔性电路板200进行热压。
采用以上技术方案后，由于热压部30为实心结构，这样可以规避掉热压焊头加热不均匀的问题，减小了热压时柔性电路板的报废率，从而提高生产效率，并节省了生产成本。具体的，在热压部30加热至设定的工作温度，热压部30对柔性电路板200的端子201进行热压时，端子201在热压部30的压合下，平整及紧密贴合柔性电路板200上，其结构简单、操作容易、能明显提高柔性电路板200上的电子元器件焊接良率。
在一个可选的实施方式中，热压部30上设有多个热压凸起31，相邻热压凸起31之间设置有热压头凹部32，其中，热压凸起31的形状及排列位置与柔性电路板200上端子201的形状及排列位置相对应，使得热压凸起31能够对柔性电路板200上的端子201进行热压。
在一个可选的实施方式中，热压头凹部32的形状与焊接在柔性电路板200上的导线的形状相匹配，使得热压部30能够将导线通过热压的方式与端子201结合。
示例性的，端子201上设有焊料膏，焊料膏可以通过热压部30的加热而熔化，其因润湿性而向周围扩散，而这时，熔化后的液态焊料流入发热为高温的热压头凹部32与导线之间的间隙，不仅可以包覆导线的下表面、侧面及上表面，而后控制热压部30的温度，使得热压部30的温度一下子或阶梯性降至比焊料的凝固点低的一定的基本温度或停止通电而回到常温。由此，热压部30从到现在为止的加热部件瞬间变为冷却部件，在热压头凹部32的下方的液态焊料保持原来的形状，即以从上至下覆盖导线的状态变成固体焊料，使得导线与端子201之间能够直接结合，不仅有着紧密结合力的特点，同时还具有耐久性的优异，即使在高温下也难以脱落，导电性也非常稳定。
在一个可选的实施方式中，热压焊头100包括采用耐高温的材料制成的软膜结构50，其中，热压部30上设置有嵌入槽33，软膜结构50安装在嵌入槽33，用于与柔性电路板200贴合，使得柔性电路板200接触面能够在的软膜结构50的热压下规避压伤的风险，同时也可以增大了热压部30对柔性电路板200的吸附作用。
在一个可选的实施方式中，热压凸起31环设在嵌入槽33的外侧，软膜结构50的高度大于或等于嵌入槽33的深度，在热压部30对柔性电路板200进行热压，软膜结构50可以直接与柔性电路板200的其他位置接触，而热压凸起31则可以对柔性电路板200上的端子201进行热压，主要是因为端子201通常设置在柔性电路板200上的外侧。
在一个可选的实施方式中，软膜结构50具体内凹部52和抵接部53，抵接部53环设在内凹部52的外侧形成一个矩形结构，抵接部53的接触端面不低于热压凸起31的接触端面。其中，抵接部53的接触端面是指抵接部53与柔性电路板200接触的端面，热压凸起31的接触端面是指热压凸起31与端子201接触的端面。
在一个可选的实施方式中，连接端23上设有吸气孔231，吸气孔231用于吸附柔性电路板200，使得热压焊头100能够对柔性电路板200进行热压。
在一个可选的实施方式中，吸气孔231设置在连接端23的中部并与软膜结构50上的通孔结构51相对应，这样可以使得热压焊头100能够更加稳固的对柔性电路板200进行吸附。
在一个可选的实施方式中，热压焊头100包括与真空泵连接的真空气阀60，真空气阀60设置在连接端23上且位于第一延伸端21与第二延伸端23之间。在本实施方式中，真空气阀60包括气嘴61、旋转端63和连接端62，气嘴61与吸气孔231连接，连接端62通过气管与外部的真空泵连接，旋转端63用于将真空气阀60旋转固定在吸气孔231中，其吸气开关为可调模式。
在本实施方式中，第一延伸端21与第二延伸端23之间形成安装槽101，热压部30上设有贯穿两端的热压部通孔34，真空气阀60安装在安装槽101中，真空气阀60的气嘴61与吸气孔231、热压部通孔34及通孔结构51连通。
在一个可选的实施方式中，焊头本体包括桥接部40，桥接部40包括第一桥接部41和第二桥接部42，其中，第一桥接部41设置在第一端子部11与第一延伸端21之间，第二桥接部42设置在第二端子部12与第二延伸端22之间。在本实施方式中，第一桥接部41和第二桥接部42的厚度小于第一端子部11及第二端子部12的厚度，第一端子部11和第二端子部12的厚度等于第一延伸端21及第二延伸端22的厚度。
在一个可选的实施方式中，第一端子部11上设有第一固定孔111，第二端子部12上设有第二固定孔121，第一固定孔111和第二固定孔121用于将热压焊头100固定在热压焊设备中。
如图1至图10所示，根据本申请的第二方面，本申请提供的一种热压焊设备，包括控制器、热压焊机头、热压焊电源和上述热压焊头100，气嘴，控制器分别与热压焊电源和热压焊机头连接，热压焊头100固定在热压焊机头上，热压焊电源用于向热压焊头100提供电流，以控制热压焊头100的温度，控制器用于通过热压焊机头控制热压焊头100的压力和位移。
具体的，将安装好软膜结构50的热压焊头100装入热压焊设备上，而后将热压焊头100下降并与热压焊设备的工作台平行，最后通过气管将真空气阀60与真空泵连通。
其次，将柔性电路板200放入焊接工装上，利用压印纸进行二次校准热压焊头100，而后根据热压焊头100采用的吸气方式且底部为实心结构，进行温度曲线的优化调试及验证，再将调试及验证好的程序调试到使用阶段，打开热压焊设备的升温开关，其温度达到210℃。
当热压焊头100的温度达到设置的温度时，热压部30下压，待温度曲线至高温时结束前几秒时，真空气阀60打开，待温度曲线结束时，此时热压部30抬起，当热压部30抬起瞬间，真空气阀60关闭，以完成柔性电路板200的热压及加工，不仅能提高热压稳定性，又能使柔性电路板200压合最平整、紧密，且不会破坏柔性电路板200本身，其具有结构简单及操作容易等特点。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种热压焊头，用于热压焊设备中，其特征在于，包括端子部、本体部和底部为实心结构的热压部，所述端子部包括第一端子部和第二端子部，所述本体部包括连接端和间隔设置在所述连接端两侧的第一延伸端和第二延伸端，所述连接端的横截面积自与所述第一延伸端或第二延伸端连接的一端至另一端逐渐减小形成倒梯形结构，所述第一端子部连接在所述第一延伸端上，所述第二端子部连接在所述第二延伸端上，所述热压部连接在所述连接端在与所述第一延伸端或第二延伸端相对的端面上，用于对柔性电路板进行热压；
所述热压部上设置有嵌入槽，所述嵌入槽内安装有采用耐高温的材料制成的软膜结构，用于与所述柔性电路板贴合；
所述热压部上设有多个热压凸起，相邻所述热压凸起之间设置有热压头凹部，所述热压凸起的形状及排列位置与所述柔性电路板上端子的形状及排列位置相对应；
所述软膜结构具体内凹部和抵接部，所述抵接部环设在所述内凹部的外侧形成一个矩形结构，所述抵接部的接触端面不低于所述热压凸起的接触端面；
所述连接端上设有吸气孔，用于吸附所述柔性电路板，以对柔性电路板进行热压。
2.根据权利要求1所述的热压焊头，其特征在于，所述热压头凹部的形状与焊接在所述柔性电路板上的导线的形状相匹配，使得所述热压部能够将所述导线通过热压的方式与端子结合。
3.根据权利要求1所述的热压焊头，其特征在于，所述热压凸起环设在所述嵌入槽的外侧，所述软膜结构的高度大于或等于所述嵌入槽的深度。
4.根据权利要求1所述的热压焊头，其特征在于，所述吸气孔设置在所述连接端的中部并与所述软膜结构上的通孔结构相对应。
5.根据权利要求1所述的热压焊头，其特征在于，所述连接端在所述第一延伸端与第二延伸端之间的位置上安装有与真空泵连接的真空气阀，所述真空气阀的气嘴与所述吸气孔连接。
6.一种热压焊设备，其特征在于，包括控制器、热压焊机头、热压焊电源和如权利要求1至5中任一项所述热压焊头，所述控制器分别与所述热压焊电源和所述热压焊机头连接，所述热压焊头固定在所述热压焊机头上，所述热压焊电源用于向所述热压焊头提供电流，以控制所述热压焊头的温度，所述控制器用于通过所述热压焊机头控制所述热压焊头的压力和位移。
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