CN209824148U - 一种新型的fpc治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的FPC治具，其包括多层金属板；至少有一层所述金属板的局部表面被去除一部分材料，从而表现出厚度变化；至少有一层所述金属板上设有孔洞；多层所述金属板叠焊在一起，所述局部表面上设有焊点。FPC治具包括多层叠焊在一起的金属板，便于一层一层地加工出用于放置FPC元器件的高精度的孔洞，可保证FPC治具的精度。

Description

一种新型的FPC治具

技术领域

本实用新型涉及先进制造技术领域，特别涉及一种新型的FPC治具。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)的应用领域越来越广泛。FPC结构灵活、体积小、重量轻，并且可以作弯曲、卷曲和折叠等动作，大大提高了电路设计和机械结构设计的自由度和灵活性。

FPC的生产加工工艺比较复杂，加工过程中FPC的定位尤其重要，FPC治具的使用可以提高劳动生产性，降低生产成本，而且能够保证产品外形加工精度和加工可靠度。

FPC元器件是在预定位在FPC治具的凹槽中的，FPC则放置在FPC治具的表面上，从而将FPC元器件固定在FPC上。FPC治具可制作的形状样式决定了可匹配生产的FPC产品线，而FPC治具的形貌精度也即加工精度将会直接影响最终FPC产品的成品率，比如FPC元器件能否准确地预定位会影响FPC产品的成品率。传统的FPC治具一般使用CNC(ComputerizedNumerical Control，简称CNC)一体加工成型，但如今FPC元器件越来越小，比如几百微米的大小，工艺难度越来越高，这种由CNC加工出来的一体治具的精度已经难以满足要求，比如无法与直角形状的FPC元器件吻合。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：FPC元器件越来越小，工艺难度越来越高，由CNC加工出来的一体治具的精度已经难以满足要求。为此，本实用新型提出一种新型的FPC治具。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型的FPC治具，包括多层金属板；至少有一层所述金属板的局部表面被去除一部分材料，从而表现出厚度变化；至少有一层所述金属板上设有孔洞；多层所述金属板叠焊在一起，所述局部表面上设有焊点。

在一些优选的实施方式中，至少有一层所述金属板的表面上设有沉孔，所述沉孔中存在激光焊点。

在一些优选的实施方式中，多层所述金属板上的孔洞重叠形成凹槽。

在一些优选的实施方式中，所述金属板的四周边缘有激光焊点。

在进一步优选的实施方式中，所述金属板的中间位置有激光焊点。

在一些优选的实施方式中，所述金属板的厚度各不相同。

在一些优选的实施方式中，所述孔洞的截面设有直角。

在一些优选的实施方式中，所述金属板的数量为两层、三层、四层、五层、六层、七层或者八层以上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

FPC治具包括多层叠焊在一起的金属板，便于一层一层地加工出用于放置FPC元器件的高精度的孔洞，可保证FPC治具的精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的FPC治具的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的FPC治具的第1层金属板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的FPC治具的第2层金属板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的FPC治具的第3层金属板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的FPC治具制作方法的流程图。

具体实施方式

参考图1至图5，以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

本实用新型实施例的FPC治具主要作用是加工过程中承载FPC，凹槽是用来定位放置FPC元器件和防止后续加工过程中元器件掉落或者发生位置变化，特别是后续在加热炉加热的过程中。

本实用新型实施例的FPC治具包括多层金属板。示例的，参考图1，包括三层厚度各不相同的金属板，分别是第1层金属板1、第2层金属板2和第3层金属板3。

参考图3，第2层金属板2的局部表面被去除一部分材料，具体是设有沉孔10，从而表现出厚度变化，也即第2层金属板2有的位置厚、有的位置薄。

参考图2和图3，第1层金属板1和第2层金属板2上均设有孔洞20，参考图4，第3层金属板3上则设有盲孔30。参考图2，孔洞20的截面形状为矩形的，设有直角。

三层金属板上下堆叠通过激光焊接在一起，形成FPC治具。第2层金属板2焊接在第3层金属板3上，使得第2层金属板2上的一个孔洞20与第3层金属板3上的盲孔30重叠，其中，在第2层金属板2沉孔10中存在将第2层金属板2焊接在第3层金属板3上激光焊点。第1层金属板1焊接在第2层金属板2上，使得第1层金属板1上的所有孔洞20分别与第2层金属板2上的孔洞20重叠，从而形成用于放置FPC元器件的凹槽40。在金属板的四周边缘存在激光焊点，为进一步加强FPC治具的强度，在金属板的中间位置也存在激光焊点。

根据上述可知，FPC治具包括多层叠焊在一起的金属板，便于一层一层地加工出用于放置FPC元器件的高精度的孔洞，比如利用激光切割各层金属板得到所需孔洞，可保证FPC治具的精度。

参考图5，本实用新型实施例的FPC治具可通过步骤S1至步骤S3制作得到。

步骤S1、通过激光切割在多层金属板上切割出孔洞。

以加工成图1所示的FPC治具形状为例，根据FPC治具的阶梯选择加工金属板的层数，具体几层需要依照具体需要而定。

示例的，参考图1，将整个FPC治具结构分为三层金属板，分别是第1层金属板1、第2层金属板2和第3层金属板3。根据FPC治具设计的开槽深度及形状，确定各层对应金属板的厚度及打孔形状，利用激光分别对每层金属板进行切割以形成所需要的孔洞图样。对于较深的凹槽40，可以通过在不同的金属板的相同位置上切割相同的孔洞20来形成，以减少孔洞20的热变形，保证加工精度。

步骤S2、在金属板需要进行焊接的局部表面上去除一部分材料以减小金属板的局部厚度。

参考图3，由于第2层金属板2过厚难以进行激光焊接，因此用钻头或铣刀之类的机加工刀具打薄需要进行焊接的局部表面的厚度，也就是打薄焊接点的厚度，减少该焊接位置激光需要熔化的深度，减薄热量需要透过的厚度，减少激光照射金属板的总能量，从而降低FPC治具在激光焊接过程中的热变形，从而实现各层金属板之间的低形变量连接。

步骤S3、通过激光焊接将多层金属板压紧叠焊，得到由多层金属板焊接而成的FPC治具。

利用激光焊接机对切割完毕的金属板进行压紧焊接。焊接顺序为先将第2层金属板2压紧在第3层金属板3上并进行叠焊得到双层治具，并打磨焊点至与金属板材料表面平整，再将第1层金属板1与得到的双层治具叠焊固定。

根据上述可知，利用激光切割各层金属板得到所需孔洞图样，使用普通的激光器比如光纤激光器就可以达到比CNC加工高的精度，从而得到精确的用于放置FPC元器件的凹槽40，比如与FPC元器件外形吻合的直角凹槽，可以避免FPC元器件出现位置变化；在进行激光叠焊前，对厚度过大的焊接位置去除一部分材料以减少厚度，降低FPC治具在焊接过程中产生的形变；如此，可保证激光焊接得到的FPC治具的精度，满足FPC的加工精度。

本实用新型对FPC治具进行分层加工及堆叠焊接，对金属板的厚度无限制，并且对焊接金属板的表面粗糙度度要求不高，无特殊要求，也无需进行特殊的清洁，在一般大气环境中便可快速高质量地焊接不同厚度的金属板，快速实现金属板间的可靠连接。此外，本实用新型可以取代传统的一体式CNC加工方法，不需要慢慢大量铣削加工而是用激光直接切割穿，从而无需使用切削冷却液，污染小，成本低，克服CNC工艺加工时间长、难以高精度加工、加工图形受限等缺点。具有通用性与多样性，可制作传统工艺难以制造的板型图样，应用于不同设计需求的治具，特别适用于制作微米级别的FPC元器件的FPC治具。

以下对本实用新型作进一步的说明。

对于步骤S2中的去除一部分材料，具体为，参考图3，对于厚度大的金属板，先在金属板焊接位置加工出沉孔10，比如通过钻床或者铣床在金属板上加工出沉孔10。如此，可在沉孔10中进行激光焊接，避免大面积去除材料造成金属板的强度降低。

传统的CNC加工方法的公差精度难以控制在0.02mm以内。而本实用新型采用普通的激光设备即可实现激光切割的精度优于0.02mm。

各层金属板之间的焊点错开，这样有利于提高焊接强度和提高FPC治具的精度。当然，根据实际需要，各层金属板之间的焊点也可以重合。

整个FPC治具结构分为两层、三层、四层、五层、六层、七层或者八层以上的金属板。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型的FPC治具，其特征在于：包括多层金属板；至少有一层所述金属板的局部表面被去除一部分材料，从而表现出厚度变化；至少有一层所述金属板上设有孔洞；多层所述金属板叠焊在一起，所述局部表面上设有焊点。

2.根据权利要求1所述FPC治具，其特征在于：至少有一层所述金属板的表面上设有沉孔，所述沉孔中存在激光焊点。

3.根据权利要求1所述FPC治具，其特征在于：多层所述金属板上的孔洞重叠形成凹槽。

4.根据权利要求1所述FPC治具，其特征在于：所述金属板的四周边缘有激光焊点。

5.根据权利要求4所述FPC治具，其特征在于：所述金属板的中间位置有激光焊点。

6.根据权利要求1所述FPC治具，其特征在于：所述金属板的厚度各不相同。

7.根据权利要求1所述FPC治具，其特征在于：所述孔洞的截面设有直角。

8.根据权利要求1至7任一项所述FPC治具，其特征在于：所述金属板的数量为两层、三层、四层、五层、六层、七层或者八层以上。