CN116981182A - Pcba板封装设备及pcba板封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种PCBA板封装设备及PCBA板封装方法，其中，所述PCBA板封装设备包括：用于放置PCBA板的操作台；用于向所述PCBA板喷涂的喷料装置；所述喷料装置具有多个一同运动的出料单元；至少一个所述出料单元能够独立喷涂；与所述喷料装置相连通的供料装置，所述供料装置能向所述喷料装置输送原料；与所述喷料装置连接的驱动装置，其能驱动所述喷料装置移动；与所述喷料装置、所述驱动装置相连接的控制装置；所述控制装置能够控制所述喷料装置按照预定轨迹移动喷料。本发明公开的PCBA板封装设备及PCBA板封装方法能够实现PCBA板的精确喷涂封装。
Description
本申请是申请号为“201810301516.8”，申请日为“2018年4月4日”，发明名称为“PCBA板封装设备及PCBA板封装方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及电路板封装领域，尤其涉及一种PCBA板封装设备及PCBA板封装方法。
背景技术
PCBA(Printed Circuit Board+Assembly)板的封装方法很多，如在电路板表层涂三防漆、灌封和低压注塑等封装方法。上述每种方法都有各自的优缺点：直接喷涂三防漆，虽然操作简单、方便、易实现，但不能对电路板进行真正的防护，不能实现防水、防震，时间久了，封装可能失效；灌封，操作繁琐、效率低、成本高且可靠性差；低压注塑，利用低压注塑设备，通过专用的模具、调整相应的注胶压力和时间完成对电路板封装，该方法模具设计和制作成本较高，胶本身的特性对封装影响较大。
现有技术中，普遍采用低压注塑方法封装电路板以达到防水密封、绝缘阻燃的效果。但由于科技水平的不断提高，所要求包封的电路板规格尺寸越来越大，产品的厚度越来越薄。现有的注塑方法已不能满足此类电路板的封装要求。
同时，现有的PCBA板均采用一个喷头进行往返多次的喷涂封装，不仅精度控制较差，会给相邻但无封装要求的模块或元器件带来不必要的封装，既带来了材料浪费，又降低了封装速度。还由于选择性低，易产生元器件下部未覆盖的现象，引脚下端不能有效填充封装。
另外，电子线路板封装过程中，芯片模块区别于其它元器件存在一定的高度和相对较多的裸露引脚，如果能够有效解决芯片模块的封装问题，其它元器件的封装要求就更加能够完全满足。因此在电子线路板封装中需要对芯片模块进行重点封装，封装过程中对芯片部分大量给胶，而又由于胶体本身的物理属性致其会不规则流动，导致封装效果较差。
发明内容
鉴于现有技术的上述不足，本发明提供一种PCBA板封装设备及PCBA板封装方法，以能够至少解决以上问题之一。
本发明采用的技术方案如下：
一种PCBA板封装设备，包括：
用于放置PCBA板的操作台；
用于向所述PCBA板喷涂的喷料装置；所述喷料装置具有多个一同运动的出料单元；至少一个所述出料单元能够独立喷涂；
与所述喷料装置相连通的供料装置，所述供料装置能向所述喷料装置输送原料；
与所述喷料装置连接的驱动装置，其能驱动所述喷料装置移动；
与所述喷料装置、所述驱动装置相连接的控制装置；所述控制装置能够控制所述喷料装置按照预定轨迹移动喷料。
优选的，还包括与所述喷料装置一同运动的固化装置；所述固化装置能将所述喷料装置喷射在所述PCBA板上的胶料固化。
优选的，所述固化装置在所述喷料装置喷涂的同时进行固化。
优选的，所述固化装置设置于所述喷料装置背对前进方向的一侧。
优选的，所述固化装置包括固定连接于所述喷料装置上的光照射源；所述供料装置能向所述喷料装置供应光固化树脂。
优选的，所述固化装置的照射方向偏离所述喷料装置的喷射方向。
优选的，所述操作台上还设有防反射部，所述防反射部能够防止所述光照射源发射的光形成反射。
优选的，所述防反射部包括操作台表面涂覆的吸光涂层。
优选的，每个所述出料单元均能够独立喷涂；至少两个所述出料单元能排出不同的胶料。
优选的，多个所述出料单元阵列式排布。
优选的，所述出料单元中设有控制出料的电磁单向阀；每个所述出料单元的电磁单向阀均与所述控制装置相连接。
优选的，所述驱动装置包括驱动所述喷料装置沿第一轴运动的第一运动机构、驱动所述喷料装置沿第二轴运动的第二运动机构；所述第一轴和所述第二轴相垂直，且均与所述操作台相平行。
优选的，所述驱动装置还包括驱动所述喷料装置和/或所述操作台沿第三轴运动的第三运动机构；所述第三轴与所述第一轴、所述第二轴相垂直；所述控制装置能够通过所述驱动装置控制所述喷料装置与所述PCBA板的喷涂表面之间的距离保持恒定。
优选的，所述控制装置能够根据所述PCBA板的封装立体模型的封装表面坐标确定所述喷料装置的位置。
优选的，还包括点胶喷头；所述控制装置能够控制所述喷料装置在所述PCBA板预定元件的周围形成围坝；所述围坝将所述预定元件及其引脚都围入其中；所述点胶喷头能够将所述围坝填平。
优选的，所述供料装置包括供胶墨盒和供压墨盒；所述供胶墨盒一端通过第一供胶管连接供胶泵，另一端通过第二供胶管连接喷料装置；所述供压墨盒一端通过第一供压管连接气压泵，另一端通过第二供压管连接所述供胶墨盒。
一种采用如上所述PCBA板封装设备的PCBA板封装方法，包括以下步骤：
将PCBA板放置于操作台上；
在三维坐标系中建立所述PCBA板的封装立体模型；
根据所述PCBA板的封装立体模型控制所述喷料装置对所述PCBA板喷涂。
优选的，所述在三维坐标系中建立所述PCBA板的封装立体模型包括：
通过对操作台的PCBA板扫描在三维坐标系中建立所述PCBA板的封装立体模型。
优选的，所述根据所述PCBA板的封装立体模型控制所述喷料装置对所述PCBA板喷涂包括：
根据所述PCBA板的封装立体模型的封装表面坐标确定所述喷料装置的位置。
优选的，所述根据所述PCBA板的封装立体模型控制所述喷料装置对所述PCBA板喷涂包括：
在喷涂过程中，所述喷料装置与所述PCBA板的喷涂表面之间的距离保持恒定。
优选的，所述根据所述PCBA板的封装立体模型控制所述喷料装置对所述PCBA板喷涂包括：
对所述PCBA板的封装区域进行多层喷涂，并逐层固化。
优选的，所述根据所述PCBA板的封装立体模型控制所述喷料装置对所述PCBA板喷涂包括：
对于同一位置，所述喷料装置在多次喷涂过程中的相对位置不变。
优选的，所述根据所述PCBA板的封装立体模型控制所述喷料装置对所述PCBA板喷涂包括：
利用喷料装置以及固化装置在所述PCBA板预定元件的周围喷涂多次形成围坝；在每次喷涂的同时将该次喷涂形成的涂层固化；
向围坝内部喷胶填平。
有益效果：
本发明所提供的PCBA板封装设备的喷料装置通过设有多个出料单元，并且至少一个所述出料单元能够独立喷涂，使得该出料单元可以具有多个相互独立出料的出料口，从而可以具有更大的喷涂范围，不仅提升喷涂效率，还能够适应更大尺寸PCBA板的喷涂要求，同时，由于至少一个出料单元能够独立喷涂，从而在喷料装置喷涂所对应PCBA板的区域时只需打开所需封装区域对应的出料单元即可，对于无需喷涂要求的区域对应的出料单元关闭即可，从而实现PCBA板的精确喷涂封装。
另外，PCBA板封装设备的喷料装置即使与现有喷头喷射范围相同，但是由于喷料装置配置有多个出料单元，每个出料单元所对应的喷涂范围很小，并且至少一个出料单元能够独立喷涂，从而喷涂精度较高，可以有效避免对相邻但无封装要求的模块或元器件可能带来喷涂问题，并且在喷料装置对应的封装区域可以按照期望控制所需喷涂的出料单元进行喷涂，进而喷料装置通过设有两个或更多个可独立喷涂的出料单元，使得在喷料装置所覆盖区域下实现进一步地可控喷涂，达到精细化喷涂的目的。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式中所提供的一种PCBA板封装设备结构示意图；
图2是图1中的喷料装置与固化装置侧面位置结构图；
图3是图1中喷料装置与供料装置连接结构示意图；
图4是图3的喷料装置仰视图；
图5是芯片模块封装俯视视图；
图6是芯片模块封装的纵剖面剖视图；
图7是芯片模块的封装过程示意图；
图8是本发明实施方式中所提供的一种PCBA板封装方法示意图。
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的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。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图4，本发明实施方式中提供一种PCBA板封装设备，包括：用于放置PCBA板的操作台6；用于向所述PCBA板喷涂的喷料装置1；与所述喷料装置1相连通的供料装置，所述供料装置能向所述喷料装置1输送原料；与所述喷料装置1连接的驱动装置，其能驱动所述喷料装置1移动；与所述喷料装置1、所述驱动装置相连接的控制装置；所述控制装置能够控制所述喷料装置1按照预定轨迹移动喷料。
该PCBA板封装设备可以对PCBA板进行封装，并不局限于三防漆的喷涂，还可以向PCBA板进行封胶，对PCBA板起到防水、导热、或者绝缘等作用。在利用该PCBA板封装设备对PCBA板进行喷涂封装时，将PCBA板放入操作台6上。然后在控制装置的控制下，利用驱动装置驱动喷料装置1对PCBA板进行喷涂封装，控制装置控制喷料装置1按照预设路径对PCBA板进行喷涂，直至完成所需封装区域的喷涂封装。
在本实施方式中，喷料装置1向PCBA板喷涂封装。具体的实施例中，所述喷料装置1可以具有多个一同运动的出料单元18；至少一个所述出料单元18能够独立喷涂。相应的，每个出料单元18可以具有一个或更多个出料口19，通过出料口19向PCBA板喷涂。至少一个出料单元18可以单独出料喷涂，该出料单元18的出料喷涂可以通过控制装置控制，相应的，其他出料单元18的出料也可以通过控制装置进行控制。
优选的，每个所述出料单元18均能够独立喷涂。每个出料单元18的开闭均可以被控制装置控制。为具有较佳的喷涂范围以及利于精细化喷涂，多个所述出料单元18阵列式排布。阵列式排布的每个出料单元18可以被控制装置控制出料，从而在对应的封装区域可以按照期望控制所需喷涂的出料单元18进行喷涂。喷料装置1通过设有两个或更多个可独立喷涂的出料单元18，使得在喷料装置1所覆盖区域下实现进一步地可控喷涂，达到精细化喷涂的目的。
在该实施方式中，至少两个所述出料单元能排出不同的胶料。供料装置能向所述出料单元同时供应不同的胶料。至少两个所述出料单元能排出不同的胶料，从而实现单个喷料装置下实现多种封装材料的同时喷涂。
其中，多个出料单元18排布成平行排布的多列以及多排。如图4所示，所述喷料装置1上的多个出料单元18排布形成6列5排。具体的，所述出料单元18中设有控制出料的电磁单向阀。每个所述出料单元18的电磁单向阀均可以与所述控制装置相连接。控制装置通过控制电磁单向阀的开闭实现出料单元18的出料控制。
本实施方式所提供的PCBA板封装设备的喷料装置1通过设有多个出料单元18，并且至少一个所述出料单元18能够独立喷涂，使得该出料单元18可以具有多个相互独立出料的出料口19，从而可以具有更大的喷涂范围，不仅提升喷涂效率，还能够适应更大尺寸PCBA板的喷涂要求。同时，由于至少一个出料单元18能够独立喷涂，从而在喷料装置1喷涂所对应PCBA板的区域时只需打开所需封装区域对应的出料单元18即可，对于无需喷涂要求的区域对应的出料单元18关闭即可，从而实现精确喷涂封装。
另外，PCBA板封装设备的喷料装置1即使与现有喷头喷射范围相同，但是由于喷料装置1配置有多个出料单元18，每个出料单元18所对应的喷涂范围很小，并且至少一个出料单元18能够独立喷涂，从而喷涂精度较高，可以有效避免对相邻但无封装要求的模块或元器件可能带来喷涂问题。
在本实施方式中，操作台6用于承接放置PCBA板，操作台6上具有放置区域，该放置区域可以与控制装置的三维坐标系相对应，当PCBA板位于放置区域时开始喷涂封装作业。放置区域可以为工作台的承接表面或空间，也可以为工作台的部分表面，其形状可以为矩形区域、方形区域或其他规则形状，当然不规则形状也可以适用，本申请并不作限制。放置区域的形状也可以与PCBA板的形状相匹配，进而将PCBA板放置于放置区域时正好匹配卡合，便于喷头喷胶作业。同一喷胶区域可以一次放置单个PCBA板，也可以放置多个PCBA板。在多个PCBA板同时放置的情况下，可以以平铺的形式在放置区域进行放置。
在本实施方式中，可以采用封胶设备的机械手、传送带传递PCBA板，比如，通过传送带按照生产线的形式将PCBA板传送至工作台上，或者传送带承载PCBA板移动到预定位置进行喷胶(此时，传送带同时也作为工作台)。当然，在本步骤中也可以采用人工放置的形式向放置区域内放置PCBA板。
在一个具体的实施方式中，为避免胶体喷涂到PCBA板上所带来的不规则运动的影响，所述PCBA板封装设备包括：用于放置PCBA板的操作台6；用于向所述PCBA板喷涂的喷料装置1；与所述喷料装置1相连通的供料装置，所述供料装置能向所述喷料装置1输送原料；与所述喷料装置1连接的驱动装置，其能驱动所述喷料装置1移动；以及与所述喷料装置1一同运动的固化装置3。所述固化装置3能将所述喷料装置1喷射在所述PCBA板上的胶料固化。
固化装置3可以固定于喷料装置1上，从而与喷料装置1一同运动。具体的，固化装置3可以通过连接轴2与喷料装置1固定在一起。其中，所述固化装置3在所述喷料装置1喷涂的同时进行固化。喷料装置1移动经过PCBA板的喷涂表面时，在喷涂表面形成喷涂薄层，与此同时，固化装置3将该喷涂薄层固化，避免喷涂薄层流动所产生的影响。
为使得固化装置3对于喷料装置1喷出后的胶料(或三防漆)进行固化，所述固化装置3设置于所述喷料装置1背对前进方向的一侧。也即，固化装置3固定于喷料装置1的后侧，相应的，喷料装置1在前方出料喷涂，后方的固化装置3随动并将PCBA板上的胶料固化，避免不规则的流动影响封装质量。
在本实施方式中，所述固化装置3可以包括固定连接于所述喷料装置1上的光照射源。所述供料装置能向所述喷料装置1供应光固化树脂。其中，光固化树脂可以为UV胶。光照射源可以为紫外光照射源、红外光照射源等等，本发明并不作限制，可以在使用情况中根据所使用的UV胶选定相应的光照射源。
进一步地，所述固化装置3的照射方向偏离所述喷料装置1的喷射方向。如图1、图2所示，连接轴2两端连接的喷料装置1与固化装置3存在一定倾斜角度，固化装3(可以略微)倾斜于竖直方向，使紫外光(或其他固化光)无法照射到喷料装置1，避免胶料在喷料装置1的出料口19被固化。在该实施方式中，固化装置3也可以(可以略微)低于喷料装置1，减少固化光在喷料装置1附近扩散，同样起到保护喷料装置1顺利出料的作用。
在该实施方式中，为避免反射光将喷料装置1的胶料固化，解决反射光使喷料装置1无法顺利出料的问题，所述操作台6上还可以设有防反射部，所述防反射部能够防止所述光照射源发射的光形成反射。其中，所述防反射部包括操作台6表面涂覆的吸光涂层。通过吸光涂层将反射的光量降到最低，以最大限度地防止喷料装置1被胶料固化封堵，保证顺利出料喷涂。
请继续参阅图1，在实施方式中，驱动装置带动喷料装置1按照控制装置的控制进行动作。具体的，所述驱动装置包括驱动所述喷料装置1沿第一轴运动的第一运动机构5、驱动所述喷料装置1沿第二轴运动的第二运动机构4；所述第一轴和所述第二轴相垂直，且均与所述操作台6相平行。其中，第一轴可以视为X轴，第二轴视为Y轴，也即，第一运动机构5和第二运动机构4可以使得喷料装置1沿与水平面(操作台6一般与水平面平行)平行的方向运动。
具体的，第一运动机构5可以置于第二运动机构4上，通过第一运动机构5可以带动喷料装置1和固化装置3，在第二运动机构4上根据喷涂需要完成第二轴方向的自由移动。第一运动机构5和第二运动机构4可以设有相应的X轴导轨和Y轴导轨，实现相应的轴向移动。
进一步地，所述驱动装置还包括驱动所述喷料装置1和/或所述操作台6沿第三轴运动的第三运动机构(未示出)；所述第三轴与所述第一轴、所述第二轴相垂直。所述控制装置能够通过所述驱动装置控制所述喷料装置1与所述PCBA板的喷涂表面之间的距离保持恒定。
在该实施方式中，第三轴可以沿竖直方向，通过第三运动机构实现喷料装置1沿竖直方向的移动。第三运动机构通过可以有导轨机构，该导轨机构可以通过驱动操作台6上下移动，进而使得PCBA板相对于喷料装置1上下移动，也可以直接作用于喷料装置1，使得喷料装置1相对于PCBA板上下移动。
在本实施方式中，控制装置(未示出)可以通过驱动装置控制喷料装置1的移动路径，从而对于PCBA板中期望的封装区域进行喷涂封装。其中，控制装置可以具有硬件，比如CPU、控制器、单片机、PLC、可编程电路板等等，也可以为软件和硬件的结合，本申请并不作任何限制。控制装置可以控制喷料装置1移动时的移动速度。其中，为提高喷射效率，喷料装置在工作模式下和非工作模式下的移动速度不同。具体的，控制装置可以控制所述喷料装置1在执行喷涂时的移动速度小于喷料装置1不执行喷涂时的移动速度。比如，喷料装置在喷涂结束后将喷料装置1复位时，使喷料装置以较快的速度复位收回。
在本实施方式中，该控制装置可以被导入被喷料对象(PCBA板)的几何物理参数模型(具体可以为封装立体模型)，并可以按照该模型对对象控制喷料装置1按照预定喷涂参数喷涂。其中，喷涂参数可以包括喷涂速度、喷涂方向、供胶压力、移动速度中的至少一个。
控制装置构建有与操作台6具有映射关系的三维坐标系，并在三维坐标系中建立PCBA板的封装立体模型。其中，所述控制装置能够根据所述PCBA板的封装立体模型的封装表面坐标确定所述喷料装置1的位置。
在该实施方式中，根据PCBA板的封装立体模型可以选取或指定封装区域或封装表面，并对应操作台6上位于真实坐标系中PCBA板的真实封装区域。喷料装置1根据上述映射关系在所述三维坐标系具有映射坐标，根据该映射坐标与封装立体模型的封装表面坐标之间的位置关系确定喷料装置1的位置。进一步的，为实现精细化喷涂，各个出料单元18也可以在三维坐标系中具有相应的映射坐标，从而根据所对应坐标点的喷涂情况控制各个出料单元18的出料。
如图5、图6、图7所示，PCBA板14上的芯片模块13等具有较大面积的贴片元件，且该贴片元件与其他元器件存在一定的高度差、并在周围分布有大量裸露引脚13b。为对于该芯片模块13等预定元件进行有效封装保护，通过建立围坝15将其包围，再进行填平完成有效封装。所述围坝15将所述预定元件及其引脚13b都围入其中。
考虑到封装该芯片模块13等预定元件需要的胶量较多，避免一次给胶产生多余的不规则流动，从而采用先构筑围坝15再填平的方式，避免胶体本身的物理属性致其会不规则流动。围坝15可以适应元器件的形状。
其中，芯片模块13等预定元件的围坝15构筑和填平均可以上述喷料装置1。在另一实施例中，该PCBA板封装设备还可以包括点胶喷头(未示出)。所述控制装置能够控制所述喷料装置1在所述PCBA板14预定元件的周围形成围坝15。所述点胶喷头能够将所述围坝15填平。点胶喷头可以具有单个出料口19，对准围坝15的内部区域17后进行给胶直至填平即可，填平后胶料16形成的封装效果图6所示。
请继续参阅图1，本实施方式中，供料装置可以实时不间断向喷料装置供应胶料(也可以供应三防漆原料、墨)。所述供料装置包括供胶墨盒8和供压墨盒11。所述供胶墨盒8一端通过第一供胶管连接供胶泵7，另一端通过第二供胶管9b连接喷料装置1。所述供压墨盒11一端通过第一供压管12a连接气压泵10，另一端通过第二供压管12b连接所述供胶墨盒8。
其中，供胶泵7通过供胶管向供胶墨盒8提供原料(UV胶、三防漆等)，气压泵10通过供压管向供压墨盒11提供气压压力，供压墨盒11再通过供压管将气压压力传导给供胶墨盒8，将供胶墨盒8中的原料通过供胶管挤入喷料装置1的出料单元18，向喷料装置1的出料单元18提供喷涂所需的原料。
在喷料装置1中多个出料单元18可以共用同一出料口19，通过上述电磁单向阀的开闭控制实现单个出料单元18的独立出料。另外，多个出料单元18也可以各自通过供胶管连通所述供胶墨盒8，供料装置通过控制供胶管的通断，实现各个出料单元18的独立出料。该供料装置可以连接所述控制装置，以实现对供料装置的供料控制。
如图8所示，并参阅图5、图6、图7，本申请实施方式中还提供一种PCBA板封装方法，该可以使用但不限于上述实施方式中的PCBA板封装设备。具体的，该PCBA板封装方法包括以下步骤：
S1、将PCBA板14放置于操作台6上；
在该步骤S1中，操作台6用于承接放置PCBA板14，操作台6上具有放置区域，该放置区域可以与控制装置的三维坐标系相对应，当PCBA板14位于放置区域时开始喷涂封装作业。放置区域可以为工作台的承接表面或空间，也可以为工作台的部分表面，其形状可以为矩形区域、方形区域或其他规则形状，当然不规则形状也可以适用，本申请并不作限制。放置区域的形状也可以与PCBA板14的形状相匹配，进而将PCBA板14放置于放置区域时正好匹配卡合，便于喷头喷胶作业。同一喷胶区域可以一次放置单个PCBA板14，也可以放置多个PCBA板14。在多个PCBA板14同时放置的情况下，可以以平铺的形式在放置区域进行放置。
在本实施方式中，可以采用封胶设备的机械手、传送带传递PCBA板14，比如，通过传送带按照生产线的形式将PCBA板14传送至工作台上，或者传送带承载PCBA板14移动到预定位置进行喷胶(此时，传送带同时也作为工作台)。当然，在本步骤中也可以采用人工放置的形式向放置区域内放置PCBA板14。
S2、在三维坐标系中建立所述PCBA板14的封装立体模型；
封胶设备自身可以具有虚拟的三维坐标系，该三维坐标系与喷料装置1所在的现实坐标系(也可以称为真实坐标系)相对应，喷料装置1在所述三维坐标系中具有对应的映射坐标，通过所述映射坐标及三维坐标系与现实坐标系的对应关系即可通过移动调整喷料装置1的位置，进而按照预设轨迹对PCBA板14进行喷涂。
喷料装置1按照预定喷胶路线(预设轨迹)对PCBA板14进行喷胶，预定喷胶路线可以为“S”或“N”形路线、也可以为在PCBA板14的中心以圆形轨迹路线进行喷胶并逐步增大圆形轨迹的半径，当然，还可以按照折线形式进行喷胶。可以看出，所述预定喷胶路线可以具有多种形式，只需在本实施方式中能够完成封胶即可。当然，为提高封装效率，喷料装置1可以按照时间最短原则选择最优的喷涂路径。
在该步骤S2中，通过对操作台6的PCBA板14扫描在三维坐标系中建立所述PCBA板14的封装立体模型。
PCBA板封装设备还可以配备有扫描摄像头或其他扫描设备，通过对PCBA板14扫描获取PCBA板14的3D封装模型。该封装立体模型的封装表面(封装区域)在三维坐标系中具有各自的坐标，并在真实坐标系中具有对应的真实映射坐标。在该步骤S2中，封装立体模型的建立还可以通过三维软件绘制输入等形式。
该PCBA板封装方法封装PCBA板14所参考的对象为3D封装模型，而不是平面模型程序。通过PCBA板14的封装立体模型，以对应立体的PCBA板14上的拥有立体结构的电子元器件，进而完成涂层封装。
S3、根据所述PCBA板14的封装立体模型控制所述喷料装置1对所述PCBA板14喷涂。
承接上文描述，喷料装置1在所述三维坐标系中具有对应的映射坐标，通过所述映射坐标及三维坐标系与现实坐标系的对应关系即可通过移动调整喷料装置1的位置，进而按照预设轨迹对PCBA板14进行喷涂。
在该步骤S3中，根据所述PCBA板14的封装立体模型的封装表面坐标确定所述喷料装置1的位置。其中，在喷涂过程中，所述喷料装置1与所述PCBA板14的喷涂表面之间的距离保持恒定。示意性质地举例为：PCBA板14上的相邻两个贴片元件的高度不同，在对该两个贴片元件进行喷涂时，喷料装置1相对于该两个贴片元件的顶面的距离保持不变，从而获取较佳的喷涂封装效果。
在该步骤S3中，每次喷涂封装都有相同的起始点进行复位，然后定位目标坐标点的位置。其中，复位点可以为所导入封装立体模型的原点，复位点同样可以为起始点。同时，对于封装不同电子的元器件，喷料装置1的位置和角度也随之改变。考虑到封装材料需要一定的厚度，以获得较佳的封装效果，而如果一次性达到所需厚度的胶量时容易产生不规则的流动，导致封装效果很差。为避免该问题，在该步骤S3中，所述喷料装置1对于同一位置执行多次喷涂；每次喷涂的同时进行固化。
为使的喷料装置1对同一位置执行多次喷涂，在封装区域中喷料装置1可以按照预设路径行走多次，每按照预设路径行走一次，喷料装置1则完成封装区域的一次喷涂，相应的对封装区域执行了一层封装，并且该层封装的固化；然后，喷料装置1再按照预设路径行走一次，喷料装置1则完成封装区域的二次喷涂，相应的对封装区域完成两层封装，并且该层封装的固化，直至获得目标厚度的封装。如此不仅可以实现防止胶料不规则的流动导致封装效果差的问题，还能够实现精细控制喷涂厚度，保证目标封装效果。在该步骤S3中，对所述PCBA板14的封装区域进行多层喷涂，并逐层固化。
考虑到封装的总体厚度较小，只需达到所需封装厚度即可，进而在该步骤S3中，对于同一位置，所述喷料装置1在多次喷涂过程中的相对位置不变。也即，对于同一位置，喷料装置1在多次喷涂过程中的映射坐标不发生变化。喷料装置1在多次喷射涂层的过程中，对于同一位置的封装表面的高度可以发生变化。比如，喷料装置1每执行一层喷射涂层后，执行下一次喷涂时抬高喷料装置1的高度，所抬高的高度可以为一层涂层的高度。
在一个可行的实施例中，本申请实施方式中提供的PCBA板封装方法包括以下步骤：利用喷料装置1以及固化装置3在所述PCBA板14预定元件的周围喷涂多次形成围坝15；在每次喷涂的同时将该次喷涂形成的涂层固化；然后，向围坝15内部喷胶填平。
在该实施例中，可以通过喷料装置1向围坝15的内部17喷胶填平，也可以通过点胶喷头进行点胶填充。另外，在执行填平时，还可以对围坝15的内部17喷涂多层进行填平，并在喷涂的同时利用上述固化装置3进行固化。
下面通过一个具体实施例中对于芯片模块13封装方法来详细描述围坝15以及填平操作，进而更好地理解本申请：
(1)电子线路板14(也即PCBA板14)置于常温下，通过控制装置(比如上位机)导入封装立体模型，控制装置根据喷涂需要控制喷料装置1在第二轴运动机构和第一轴运动机构的协同动作下完成喷涂路线的移动。
如图3所示，在PCBA板14(也可以称为电子线路板14)上的芯片模块13的周围喷涂第一层UV胶围坝15图形，喷涂过程中，固化装置3处于打开状态，即喷涂该层立即固化该层，防止UV胶的无规则流动。每层的喷涂高度约为0.008m，喷涂宽度根据封装元器件大小形状可调不固定，满足芯片13a的任意性。因为是边喷涂边固化，每层喷涂时间加固化时间根据所需封装图形的复杂程度控制在10s-50s。围坝15高度不低于芯片13a本身高度，一般略高于芯片0.5mm-1mm。
(2)完成第一层的喷射喷涂和固化后，可以通过第三运动机构精准地下降一个成型层厚高度，约为0.008mm。
(3)按照步骤(1)方法，在固化好的第一层UV胶围坝15图形的基础上，喷涂第二层UV胶围坝15图形，喷涂过程中，固化装置3仍处于打开状态，使固化的第二层UV胶围坝15图形牢固地附着堆叠在前一层上。
(3)重复(1)～(3)的步骤，如此逐层喷涂逐层固化，每形成新的一层围坝15图形均附着堆叠到前一层，直至在所需封装的芯片模块13周围喷涂形成高度略高于芯片13a的封装三维实体胶围坝15，将所有芯片引脚13b和芯片13a都围入其中，关掉固化装置3，停止围坝15形成。
(4)围坝15完成之后，关闭UV固化装置3，对UV胶围坝15内部进行再次喷涂，利用未固化的UV胶材料本身具有流动性的物理属性，在芯片模块13和围坝15之间进行有效填充，将芯片13a和芯片引脚13b完全浸没在未固化的UV胶里；
(5)步骤(4)完成后，打开UV固化装置3，将PCBA板14以及其上填充好的芯片模块13再次在固化装置3下进行固化，固化时间约为0.5s-3s。
上述步骤(1)～(3)中UV固化装置3处于常开状态；步骤(4)中固化装置3可以处于常闭状态；上述过程中芯片模块13以及PCBA板14均可以处于常温状态。
综上所述，
1、本申请实施方式中提供的PCBA板封装方法中的围坝-填充的封装方法，将芯片13a及引脚13b有效的封装包裹在UV胶内部，有效解决三防漆喷涂发易产生元器件下部未覆盖，引脚13b下端不能有效封装裸露的现象；同时一层一层紧密打印堆叠成型在一起，克服了三防漆喷涂封装过程中易夹杂空气，造成封装内部出现气泡，厚度不均匀等缺陷。
本实施方式具有较好的封装一致性，封装分界面清晰，封装层次分明，有效解决三防漆喷涂法中范围性不规则喷涂致使选择性和精度较低带来的材料浪费、封装效果差的问题，降低了生产成本，提高了产品质量。
2、本申请实施方式中提供的PCBA板封装方法采用UV胶进行封装，固化速度快，克服了三防漆材料固化工序繁琐，固化慢的特点，进一步提高封装效率，缩短封装周期。
3、本申请实施方式中提供的PCBA板封装方法中，在封装的围坝15步骤中根据封装立体模型逐层喷涂堆叠的方法，围坝15分界面清晰，线条一致性良好，并且具有边打印边固化的优点，底层打印完成便进行固化，较牢固的的粘接在基板上，克服了现有围坝15底层与电路板基板粘合过程中易夹杂空气致使结合力度低的缺点。
采用边喷涂边固化的方式可以有效避开了点胶围坝15过程中出现的溢胶，点胶断续，拉丝等缺点，并且填料步骤完成后喷头连接的固化装置3打开，在封装平台上即可完成最后固化封装，具有优于现有围坝15方法中填料步骤完成后的芯片模块13需放入专用固化炉中才能完成固化的特点，降低设备投入成本，缩短了生产周期，提高了生产质量。
4、本实施方式封装方法优于现有芯片模块13封装方法，封装规程无特殊温度要求，过程中无需反复改变温度，具有无需制冷和加热装置的优点，减少了设备投入成本，增加了效益。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
Claims (12)
1.一种PCBA板封装设备，其特征在于，包括：
用于放置PCBA板的操作台；
用于向所述PCBA板喷涂的喷料装置；所述喷料装置具有多个一同运动的出料单元；每个所述出料单元均能够独立喷涂；多个所述出料单元阵列式排布；
与所述喷料装置相连通的供料装置，所述供料装置能向所述喷料装置输送原料；
与所述喷料装置连接的驱动装置，其能驱动所述喷料装置移动；
与所述喷料装置、所述驱动装置相连接的控制装置；所述控制装置能够控制所述喷料装置在所述PCBA板预定元件的周围喷胶形成围坝，并通过喷料装置向围坝的内部喷胶填平。
2.如权利要求1所述的PCBA板封装设备，其特征在于，还包括：与所述喷料装置一同运动的固化装置；所述固化装置能将所述喷料装置喷射在所述PCBA板上的胶料固化。
3.如权利要求2所述的PCBA板封装设备，其特征在于，所述控制装置能够控制所述喷料装置在所述PCBA板预定元件的周围喷涂多次形成围坝，并控制所述固化装置在每次喷涂的同时将该次喷涂形成的涂层固化。
4.一种PCBA板封装设备，其特征在于，包括：
用于放置PCBA板的操作台；
用于向所述PCBA板喷涂的喷料装置；所述喷料装置具有多个一同运动的出料单元；每个所述出料单元均能够独立喷涂；多个所述出料单元阵列式排布；
与所述喷料装置相连通的供料装置，所述供料装置能向所述喷料装置输送原料；
与所述喷料装置一同运动的固化装置；所述固化装置能将所述喷料装置喷射在所述PCBA板上的胶料固化；
与所述喷料装置连接的驱动装置，其能驱动所述喷料装置移动；
与所述喷料装置、所述驱动装置相连接的控制装置；所述控制装置能够控制所述喷料装置对所述PCBA板的封装区域进行多层喷涂，并逐层固化。
5.如权利要求4所述的PCBA板封装设备，其特征在于，所述操作台为传送带；传送带承载PCBA板移动到预定位置进行喷胶。
6.一种PCBA板封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
将PCBA板放置于操作台上；
控制喷料装置对所述PCBA板喷涂；利用喷料装置在所述PCBA板预定元件的周围喷涂多次形成围坝；
控制所述喷料装置向所述围坝内部喷胶填平。
7.如权利要求6所述的PCBA板封装方法，其特征在于，所述PCBA板封装设备具有与所述喷料装置一同运动的固化装置；其中，所述PCBA板封装方法包括：在每次喷涂围坝的同时将该次喷涂形成的涂层固化；优选的，每形成新的一层围坝图形均附着堆叠到前一层，直至在所需封装的预定元件周围喷涂形成高度略高于预定元件的封装三维实体胶围坝。
8.如权利要求6所述的PCBA板封装方法，其特征在于，在所述PCBA板封装方法中，对所述PCBA板的封装区域进行多层喷涂，并逐层固化。
9.如权利要求6所述的PCBA板封装方法，其特征在于，所述喷涂围坝的步骤包括：在PCBA板预定元件的周围喷涂第一层UV胶围坝图形；在喷涂第一层UV胶围坝图形的过程中，所述固化装置处于打开状态。
10.如权利要求6所述的PCBA板封装方法，其特征在于，所述围坝高度不低于预定元件本身高度，进一步地，所述围坝高度略高于预定元件0.5mm-1mm；每层喷涂时间加固化时间在10s-50s。
11.如权利要求6所述的PCBA板封装方法，其特征在于，在喷涂围坝完成之后，关闭UV固化装置，对UV胶围坝内部进行再次喷涂；在填平围坝内部的步骤中，固化装置处于常闭状态。
12.如权利要求11所述的PCBA板封装方法，其特征在于，在围坝内部填平之后，打开UV固化装置，将PCBA板以及其上填充好的预定元件再次在固化装置下进行固化，固化时间约为0.5s-3s；优选的，在常温状态下执行PCBA板的上述喷涂、固化及填平步骤。
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