CN201115326Y - 用于印刷电路板组件焊接的通用托盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于印刷电路板(PCB)组件焊接的通用托盘，包括底板，其特征在于，还包括定位柱，可拆卸地连接于所述底板，所述定位柱具有用于支撑所述PCB板边缘的本体部分，以及位于所述本体部分上并用于定位所述PCB板的定位头部分。本实用新型的通用托盘结构简单、调节方便、能够同时夹持多种不同规格PCB，且特别适用于外形复杂及元器件布局密度高的PCB的焊接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通用焊接托盘，用于印刷电路板(PCB)和相关元器件在SMT(表面贴装技术)中的焊接。
背景技术
随着科学技术的不断发展，电子元器件和PCB的发展技术也不断进步，PCB的尺寸变得越来越大或越来越小，厚度变得越来越薄，有些形状也变得不规则，这对电子装联技术和工艺提出了更高的要求。此外，在对PCB进行回流焊接时，由于回流焊的温度高，从而造成PCB软化变形，尤其对于尺寸较大或厚度较薄的PCB变形更严重，影响焊接质量。另外，对于一些外形不规则的PCB，因其可能缺少回流炉链条传输所需的板边空间，也会造成无法进行回流焊接的情况。
对于以上问题，常见的解决办法有两种：
一种办法是：针对每种规格的PCB，设计相应的托盘，即专用的托盘，这种托盘一般采用复合材料。采用专用托盘存在一定的缺点，特别是对于多品种小批量的生产方式，以下缺点就更为突出：(1)成本高，因为托盘的材料限制，以及对于每种规格的PCB均需制作一定数量的托盘，因此需要较大的费用；(2)维护管理难度大，因为托盘的种类和数量增多，因而增加了维护和管理的难度。
另一种办法是：采用通用托盘。申请号为02202213.9的中国专利申请“一种通用焊接托盘”中公开了一种通用托盘(如图8所示)。这种托盘存在以下不足：(1)结构复杂，托盘上的零部件种类较多，有托盘框架、调节移动边、支撑条、弹性压片等，从而单个托盘的成本较高；(2)对PCB尺寸有限制，PCB尺寸不能大于托盘框架的内空尺寸，托盘框架上还需设置一列或多列的调节定位孔，占具托盘空间，降低PCB使用的空间和面积。(3)调节麻烦，需要调整纵向位置的调节移动边和支撑块，这两个零件需要在托盘框架上的调节定位孔上选取合适的位置，不能进行连续的调整。(4)不能同时装夹多种规格的PCB，一次只能装夹一块PCB或同一尺寸的PCB。(5)对于板边有较多元器件并且板边无托放空间的PCB，这种托盘不能进行装夹，因为托盘是靠托边来支撑PCB，当托边碰到PCB元器件时，容易导致夹坏器件或PCB不平的现象。(6)对PCB的支撑位置有限，因为托盘只有一条支撑条，而且支撑条上的支撑装置是依据支撑条上定位孔来定的，对PCB的支撑位置只能局限于一条线或一条线上的几个点。
此外，目前类似于手机的终端设备，已经成为大众流行的通信工具，随着功能的不断增加，外形体积的不断减小，手机PCB板上布放器件增多，其PCB上的元器件的返修要求也越来越高，尤其是对BGA(球栅阵列封装器件)的返修。通常，对BGA的返修，有以下几种方式：
1.采用电焊台焊接。这种方式有以下几点不足：(1)焊接质量较差，由于电焊台的工作方式是开放式的强热风吹送方式，系统开放对于焊接温度没有反馈和控制，对于焊接质量没有保证。(2)效率较低，每次只能对一个元器件进行焊接。
2.采用返修工作站或返修系统焊接。这种方式也有以下几点不足：(1)成本高，这种方式需要专用的设备，设备成本较贵。(2)容易产生热应力，因为是对PCB局部加热，因此整个PCB在焊接过程中会有温度差别，易产生热应力或导致板子变形。
3.采用托盘过回流炉焊接。这种方式与PCB回流焊的方式相同，托盘的形式相同，缺点和不足之处也相同。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、调节方便、能够同时夹持多种不同规格PCB，且特别适用于外形复杂及元器件布局密度高的PCB的通用焊接托盘。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于印刷电路板(PCB)组件焊接的通用托盘，包括底板，其特征在于，还包括定位柱，可拆卸地连接于所述底板，所述定位柱具有用于支撑所述PCB板的边缘的本体部分，以及位于所述本体部分上并用于定位所述PCB板的定位头部分。
优选地，还包括支撑柱，可拆卸地连接于所述底板，用于支撑所述PCB板。
优选地，其中，所述底板由可被磁性吸附的材料制成，所述定位柱至少部分地由磁性材料构成，并吸附连接于所述底板上。
优选地，其中，所述定位柱的所述本体部分下端设有凹槽，在所述凹槽内嵌设有磁体。
优选地，其中，所述底板由可被磁性吸附的材料制成，所述定位柱和所述支撑柱分别至少部分地由磁性材料构成，并分别吸附连接于所述底板上。
优选地，其中，所述定位柱的所述本体部分下端以及所述支撑柱的下端分别设有凹槽，在所述凹槽内分别嵌设有磁体。
优选地，其中，所述定位柱的所述定位头部分设有夹紧装置，用于进一步固定并定位PCB。
优选地，其中，所述底板上设有对流孔，用于热对流。
本实用新型的焊接托盘在使用时，可以按照以下步骤对PCB进行定位和支撑：
第一步，将底板放置在一平面上；
第二步，根据PCB的外形，在底板上排布用于定位该PCB的一条边的一个或两个定位柱；
第三步，在底板上排布用于定位该PCB的与上述边相邻的边的一个或两个定位柱；
第四步，根据PCB可支撑的空间，排布好PCB中间部分的支撑柱；
第五步，根据PCB的外形，排布用于定位其余边的定位柱；
第六步，依据以上步骤，继续在托盘上依据其它需要承托的PCB对定位柱和支撑住进行排布，做好焊接准备。
本实用新型的通用托盘，与现有技术相比，具有以下优点：
1.结构简单，只有三种部件，对于简单一点的PCB，甚至可以只用两种部件，从而通用托盘的成本降低，并且通用托盘上部件老化失效的概率减小；
2.调节灵活，底板、定位柱和支撑柱相互独立，可以根据不同的PCB选用不同的部件，也可根据PCB的情况增减定位柱和支撑柱，定位柱和支撑柱靠磁体吸附在底板上，可以不受位置限制，随意在底板上排布，方便使用；
3.提高效率，可以在一块底板上排布多块不同规格的PCB，使多块不同规格的PCB同时回流焊接；
4.解决不规则PCB无法使用诸如第02202213.9中国专利申请中所述的通用托盘的问题，本实用新型采用的是靠定位柱的本体部分和定位头部分的多点任意支撑和定位的方式，能够对不规则PCB进行准确定位；
5.提高托盘使用空间，PCB可以充分利用本实用新型所述的托盘空间和面积，定位柱和支撑柱可以排布在底板的边缘上；
6.提高PCB的焊接质量，由于定位柱和支撑柱的位置和数量可以根据PCB的实际情况来设定，因而可以使PCB的焊接质量提高。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本实用新型的上述和其它方面、特征和其它优点将得以更好地理解，附图中：
图1是根据本实用新型实施例的通用托盘的结构示意图；
图2是示意性地示出图1的底板的结构的俯视图；
图3是示意性地示出图1中的定位柱的结构示意图；
图4是示意性地示出图1中的支撑柱的结构示意图；
图5是图3中的定位柱的剖视图；
图6是图4中的支撑柱的剖视图；
图7是根据本实用新型实施例的通用托盘装夹两块不同规格PCB时的俯视示意图；以及
图8是第02202213.9号中国专利申请中公开的通用托盘的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图，在下文中更全面地描述本实用新型，附图中示出了本实用新型的实施例。然而，本实用新型可以以很多不同形式实施，不应该被理解为仅限于这里所呈现的实施例。相反，提供了这些实施例，使得本公开全面而完整，并全面地将本实用新型的范围传达给本领域的技术人员。相同参考标号表示相同元件。
图1是根据本实用新型实施例的通用托盘的结构示意图，其包括底板1、定位柱2和支撑柱3三大部分，相比图8所示的通用托盘，本实用新型实施例的通用托盘结构简单、组成部件少。图2是示意性地示出图1的底板的结构的俯视图。在该实施例中，底板1优选地由能够被磁铁所吸附的铁质材料制成，底板1上开有多个对流孔4，对流孔4不仅减轻了底板1的重量，而且增加回流焊时的空气对流，有利于托盘和PCB的快速升降温，底板1的大小可以根据需要通用的PCB尺寸来设计。
图3是示意性地示出图1中的定位柱的结构示意图，定位柱2的本体部分5用于承托PCB，定位头部分6用于对PCB定位并限制PCB的位置。图4是示意性地示出图1中的支撑柱的结构示意图，支撑柱3用于支撑PCB，防止回流焊期间PCB的热变形。图5是图3的定位柱的剖视图，定位柱2底部设有凹槽10，凹槽10内嵌设有磁铁8，用于使定位柱2吸附在底板1上，达到定位和固定PCB的功能。图6所示为图4的支撑柱的剖视图，支撑柱3底部的凹槽11内嵌设有磁铁9，用于使支撑柱3吸附在底板1上。由此可见，定位柱2用于排布在PCB板边上来承托PCB板边和限制PCB的位置，支撑柱3用于排布在PCB中间来支撑PCB的中间位置，防止PCB高温变形向下塌陷。
可选择地，也可以将定位柱2和/或支撑柱3整体采用磁性材料制成。
图7所示为根据本实用新型的通用托盘装夹两块不同规格PCB时的俯视示意图。其中，定位柱2排布在PCB 12和PCB 13的板边周围，支撑柱3排布在PCB 12和PCB 13的下方中间。
对于大多数PCB来说，仅靠根据上述实施例所述的定位柱2就能满足对PCB的固定和定位功能，对于需要特别夹紧的PCB，可以在定位柱2的定位头部分6上设计置夹紧装置来实现更精确的定位。
作为实例，夹紧装置可以采用第02202213.9号中国专利申请“一种通用焊接托盘”中的相应结构。
采用本实用新型的通用托盘不仅能够保证产品的焊接质量，还大大提高了不规则PCB的焊接效率，尤其是对于多品种小批量的生产方式以及对于手机板等类似的BGA返修再焊接。由于采用了简单的结构，并且定位柱和支撑柱可以随意调节没有限制，还可以同时装夹多种不规则PCB，因而提高了焊接的质量和效率，并降低了焊接成本。
虽然已经结合目前被认为是实用示例性实施例对本实用新型进行了描述，然而，本领域的技术人员可以理解，本实用新型不限于所公开的示例性实施例。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1. 一种用于印刷电路板PCB组件焊接的通用托盘，包括底板(1)，其特征在于，还包括定位柱(2)，可拆卸地连接于所述底板(1)，所述定位柱(2)具有用于支撑所述PCB板的边缘的本体部分(5)，以及位于所述本体部分(5)上并用于定位所述PCB板的定位头部分(6)。
2. 根据权利要求1所述的通用托盘，其特征在于，还包括支撑柱(3)，可拆卸地连接于所述底板(1)，用于支撑所述PCB板。
3. 根据权利要求1所述的通用托盘，其特征在于，所述底板(1)由可被磁性吸附的材料制成，所述定位柱(2)至少部分地由磁性材料构成，并磁性吸附连接于所述底板(1)上。
4. 根据权利要求3所述的通用托盘，其特征在于，所述定位柱(2)的所述本体部分(5)下端设有凹槽(10)，在所述凹槽(10)内嵌设有磁体(8)。
5. 根据权利要求2所述的通用托盘，其特征在于，所述底板(1)由可被磁性吸附的材料制成，所述定位柱(2)和所述支撑柱(3)分别至少部分地由磁性材料构成，并分别磁性吸附连接于所述底板(1)上。
6. 根据权利要求5所述的通用托盘，其特征在于，所述定位柱(2)的所述本体部分(5)下端以及所述支撑柱(3)的下端分别设有凹槽(10、11)，在所述凹槽(10、11)内分别嵌设有磁体(8、9)。
7. 根据权利要求1所述的通用托盘，其特征在于，所述定位柱(2)的所述定位头部分(6)设有夹紧装置。
8. 根据权利要求所述1的通用托盘，其特征在于，所述底板(1)上设有对流孔(4)。
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