CN210605679U - 一种pcba在线烧录装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种PCBA在线烧录装置，其包含：轨道、下压合模块、上压合模块、烧录治具上模、烧录治具下模、载板及烧录控制模块；待烧录PCBA包括多个子PCBA，且待烧录PCBA固定于载板上；烧录治具上模安装于上压合模块，烧录治具下模安装于下压合模块；轨道用于引导载板进入装置内部；上压合模块位于轨道上方；下压合模块位于轨道下方，且下压合模块用于自轨道下方伸出以向上托起载板；上压合模块用于向下压合载板，以使烧录治具上模和/或烧录治具下模的探针分别与多个子PCBA上的电连接点对应电性连接；烧录控制模块与探针电性连接，烧录控制模块用于提供信号对多个子PCBA进行并行烧录。

Description

一种PCBA在线烧录装置

技术领域

本实用新型涉及芯片烧录领域，尤其涉及一种可以同时对多个电路板中的芯片进行并行烧录的在线烧录装置。

背景技术

在硬件系统的开发和设计中，经常需要对芯片进行数据的读写操作，被称为对芯片编程，或者说芯片烧录。一般情况下，芯片厂商会提供针对性的芯片编程工具，或者可以采用市面上通用的编程器来达到对芯片编程的目的。

传统的PCBA烧录，需要在进行SMT制程之前对独立的芯片进行离线烧录，这时候需要将每颗芯片自料盘上取出，使用离线烧录机以及匹配的烧录座，并在烧录完成后重新封装到SMT料盘中去以便于SMT打件，这需要额外使用料壳、料膜等耗材。另外离线操作及其带来的额外步骤，需要大量的人力进行执行和维护；为了不影响产线的正常生产，需要提前进行芯片烧录以便为SMT制程备料。

随着电子设备朝向轻薄化发展，IC芯片也逐渐采用具有更小的电极触点中心距的DFN(双边扁平无引脚封装)、QFN(方形扁平无引脚封装)等封装，因此要求烧录座具有更加精密的匹配设计，离线烧录的成本也居高不下。

因此，有必要设计一种新型的PCBA在线烧录装置，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种PCBA在线烧录装置，其能够解决工厂芯片烧录成本居高不下、SMT备料时间少的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种PCBA在线烧录装置，其包含：轨道、下压合模块、上压合模块、烧录治具上模、烧录治具下模、载板及烧录控制模块；其中，待烧录PCBA包括多个子PCBA，且该待烧录PCBA固定于该载板上；该烧录治具上模安装于该上压合模块，该烧录治具下模安装于该下压合模块；

该轨道用于引导该载板进入该装置内部；

该上压合模块位于该轨道的上方；该下压合模块位于该轨道的下方，且该下压合模块用于自该轨道下方伸出以向上托起该载板；该上压合模块用于向下压合该载板，以使该烧录治具上模和/或该烧录治具下模的探针分别与该多个子PCBA上的电连接点对应电性连接；该烧录控制模块与该探针电性连接，该烧录控制模块用于提供信号对该多个子PCBA进行并行烧录。

较佳的，每一子PCBA包括多个待烧录芯片，该烧录控制模块对每一子PCBA上的该多个待烧录芯片进行并行烧录。

较佳的，该载板还用于固定PCB，以承载该PCB经过SMT制程形成该待烧录PCBA。

较佳的，在该烧录控制模块对该多个子PCBA并行烧录完成后，该上压合模块向上抬起，该下压合模块下降以将该载板承载于该轨道上。

较佳的，还包括测试模块；该测试模块用于在该烧录控制模块对该多个子PCBA的并行烧录完成后，对该多个子PCBA测试以检验烧录结果。

较佳的，在该测试模块对该多个子PCBA的测试完成后，该上压合模块向上抬起，该下压合模块下降以将该载板承载于该轨道上。

较佳的，还包括阻挡开关；该阻挡开关用于在该轨道引导该载板进入该装置内部时，阻挡该载板以使该载板停止于该下压合模块上方。

较佳的，还包括载板放平感测器，该载板放平感测器用于在该下压合模块自该轨道下方伸出以向上托起该载板时，判断该载板是否放平，以决定是否进入该上压合模块向下压合该载板的操作。

较佳的，该下压合模块包括第一定位柱，该载板包括第一定位孔，该下压合模块自该轨道下方伸出以向上托起该载板时，该第一定位柱伸入该第一定位孔；和/或,该上压合模块包括第二定位柱，该下压合模块包括第二定位孔，该上压合模块向下压合该载板时，该第二定位柱伸入该第二定位孔。

较佳的，还包括进板区和标识识别模块；该进板区位于该轨道的第一端，该轨道自该第一端引导该载板进入该装置内部；该标识识别模块设置于该进板区到该下压合模块之间的任意区域，该标识识别模块用于识别该载板上该多个子PCBA的标识，用以对对应的子PCBA的烧录过程和/或烧录结果进行记录。

与现有技术相比，本实用新型提供的PCBA在线烧录装置，通过下压合模块和轨道的配合实现PCBA在线运输和烧录的操作切换，并通过上压合模块和下压合模块的配合实现对PCBA的固定及电连接，另外，通过烧录控制模块提供电信号对各个子PCBA进行并行烧录。本实用新型可以将芯片离线烧录的方式转化为SMT后在线烧录，有利于大幅提高PCBA制程效率，且可通过PCBA对于芯片引出的电连接点(例如PCB对应芯片的背面区域布置电连接点，PCB对应芯片的正面周边区域布置电连接点，或者连接器接口等)进行电性连接，解决了芯片引脚过密带来的成本上升和测试困难；不同的PCBA还可共用载板治具、烧录治具上模及下模，无需因芯片或PCBA的不同而频繁更换；同一PCBA的不同制程也可共用载板治具，减少了载板更换步骤带来的人力资源浪费，降低了生产成本和出错几率，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例的另一结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例的局部结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例的局部结构示意图。

具体实施方式

为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

参照图1至图4所示，揭示了本实用新型PCBA在线烧录装置的第一实施例的结构示意图，在线烧录装置1包括轨道10、下压合模块20、上压合模块30、烧录治具下模21、烧录治具上模31、载板60以及烧录控制模块(未图示)。其中，待烧录PCBA包括多个子PCBA，且待烧录PCBA固定于载板60上。烧录治具下模21安装于下压合模块20，烧录治具上模31安装于上压合模块30，上压合模块30位于轨道10的上方；下压合模块20位于轨道10的下方。轨道10用于引导载板60进入在线烧录装置1内部；上压合模块30位于轨道10的上方；下压合模块20位于轨道10的下方，且下压合模块20用于自轨道10下方伸出以向上托起载板60；上压合模块30用于向下压合载板60，以使烧录治具上模31和/或烧录治具下模21的探针分别与多个子PCBA上的电连接点对应电性连接；烧录控制模块与该探针电性连接，烧录控制模块用于提供信号对多个子PCBA进行并行烧录。

待烧录PCBA中包括多个电路独立(或者说功能独立)的子PCBA。在本领域中，通常会在同一块大PCB上形成或复制多个子区，每个子区可以被分离出来作为电路独立或功能独立的子PCB，这种集成是为了便于大批量的生产，提高SMT系统的生产效率。在SMT制程完成后，相应的形成的大的PCBA上会包含多个子PCBA，可以通过切割或剪裁的方式将子PCBA分离出来，并组装到相应的电子设备中。

为了提高在线烧录的效率，本实施例中，将包含多个子PCBA的PCBA固定于载板60上，并送入在线烧录装置1内部进行烧录操作。载板60作为承载多个子PCBA的承载工具，其可具有用于运输和烧录过程中所需要的移动、定位等功能。在一较佳的实施例中，在线烧录装置1所用的载板60与其前面存在的SMT制程采用同样的载板，换句话说，载板60在SMT制程开始前，用于固定PCB(固定的方式例如采用高温胶带贴附固定、或卡合固定等，本实用新型不以此为限)，该PCB(于一实施例中，为空白印刷电路板)包含多个子PCB，载板60可以承载该PCB经过SMT制程(例如包括但不限于锡膏印刷、打件、回流焊等工序)，以形成可以PCBA(于一实施例中，为成品印刷电路板)，该PCBA中包含多个子PCBA，在完成SMT制程后的任意位置可以对未烧录的PCBA进行在线烧录。

轨道10可以将固定有待烧录PCBA的载板60引导进入在线烧录装置1内部。具体地，轨道10将载板60引导到下压合模块20的上方。在一较佳的实施例中，在轨道10运行方向的前侧，设置一阻挡开关11，在载板60移动到下压合模块20的上方的对应位置时，阻挡载板60继续前行。可以在阻挡开关11发挥作用时暂停轨道10的运行，较佳的，这可以通过阻挡开关11的受力情况或光电感应开关对载板60存在的感测配合实现。

下压合模块20位于轨道10的下方，下压合模块20自轨道10下方向上伸出以托起载板60离开轨道10。载板60的宽度(或者说，垂直于轨道10运行方向的水平截面的宽度)大于烧录治具下模21的宽度，这样，烧录治具下模21可被容纳于轨道10的两条轨道之间，并可被下压合模块20向上托起穿过轨道10，而载板60边缘可以承载轨道10上。较佳的，通过机械式的定位柱和定位孔导引对位的方式实现下压合模块20和载板60的对准精度提升；具体的，下压合模块20包括多个第一定位柱22(例如位于对角位置的两个，四个角中的其中三个、四个或更多)，载板60的对应位置设置有多个第一定位孔62，第一定位柱22的自由端的截面尺寸小于柱体部分，以便于在较大的位移差的情况下，第一定位柱22仍能顺利插入到第一定位孔62中，并藉由第一定位柱22尺寸平滑过渡的自由端，导引载板60逐渐对齐于下压合模块20。

下压合模块20自轨道10下方向上伸出以托起载板60上升一定高度后，上压合模块30向下压合载板60，以使烧录治具上模31的探针和/或烧录治具下模21的探针分别与各子PCBA上的电连接点对应电性连接。PCBA对应芯片的背面区域布置电连接点，PCBA对应芯片的正面周边区域布置电连接点，或者连接器接口等，正面的电连接点可通过烧录治具上模31的探针实现电性连接，背面的电连接点可通过烧录治具下模21的探针实现电性连接。

在一较佳的实施例中，在线烧录装置1还包括载板放平感测器24，载板放平感测器24在下压合模块20托起载板60上升的过程中或上升到一定高度后，判断载板60是否放平于下压合模块20。在判断载板60放平时，上压合模块30向下压合载板60。在判断载板60未放平时，可报警提醒工作人员辅助载板60放平或进行其他校正操作；也可将下压合模块20下降脱离载板60后再次上升，在多次操作后载板60仍未放平时，再报警提醒，本实用新型不以此为限。载板放平感测器24可以设置于轨道10旁上侧的固定位置，载板放平感测器24还可固定设置于下压合模块20，并自轨道10旁侧向上同步移动。在一较佳的实施例中，载板放平感测器24为多个金属接近感测器，其设置于烧录治具下模21中，如图3所示，载板60通常采用金属材质，在载板60各部位均放平贴近烧录治具下模21的表面时，多个金属接近感测器24均产生接近的感测值，进而判断载板60已被放平；当多个金属接近感测器24的感测值差异较大、或者部分无感测值时，判断载板60未被放平。

在一较佳的实施例中，通过机械式的定位柱和定位孔导引对位的方式实现下压合模块20和上压合模块30的对准精度提升；具体的，上压合模块30包括多个第二定位柱33(例如位于对角位置的两个，四个角中的其中三个、四个或更多)，下压合模块20的对应位置设置有多个第二定位孔23，第二定位柱33的自由端的截面尺寸小于柱体部分，以便于在较大的位移差的情况下，第二定位柱33仍能顺利插入到第二定位孔23中，并藉由第二定位柱23尺寸平滑过渡的自由端，导引上压合模块30逐渐对齐于下压合模块20。

烧录治具上模31的探针和/或烧录治具下模21的探针还与烧录控制模块电性连接。烧录控制模块提供信号以对多个子PCBA进行并行烧录。烧录控制模块支持多线程程序，同时分别对多个子PCBA进行烧录。子PCBA中可能包含多个芯片需要进行烧录，例如，液晶驱动PCBA需要对其中的电源管理芯片、LED驱动芯片、EEPROM芯片、Flash芯片等。此时，较佳的，烧录控制模块可以同时针对各个子PCBA中的多个芯片进行串行烧录或并行烧录，其中较佳的，采用并行烧录的方式，可以大幅提高烧录效率。

在一较佳的实施例中，PCBA在线烧录装置1还包括测试模块(未图示)，在上述烧录控制模块对各子PCBA的并行烧录完成后，测试模块对各子PCBA进行测试以检验烧录结果，是否已经烧录成功。在一较佳的实施例中，测试模块藉由多线程，实现对多个子PCBA的并行测试。在一实施例中，在每个子PCBA存在多个烧录芯片时，测试模块对每个子PCBA中的多个芯片进行串行测试。

在一较佳的实施例中，在上述烧录过程或上述测试过程完成后，上压合模块30向上抬升，下压合模块20下降，直到将载板60再次承载于轨道10上。较佳的，下压合模块20在载板60承载于轨道10上后，再继续向下移动一定距离，以避免机构运转过程中发生机械干涉，造成装置或PCBA的损伤。轨道10引导载板60退出在线烧录装置1的内部，以便载板60可以继续向下一工序流动。在一实施例中，轨道10还可引导载板60到位于在线烧录装置1内部或外部的载板架中，以便于后续工序的处理，例如将载板60与PCBA分离等，具体根据实际情况而定，本实用新型不以此为限。

在一较佳的实施例中，在线烧录装置1中包括阻挡开关11时，在轨道10暂停运转后至轨道10再次运转期间，阻挡载板60可以缩回以让出空间，方便例如下压合模块20带动载板60的上升或下降操作，或上压合模块30的下降操作等等。

在线烧录装置1还包括进板区12和标识识别模块70。进板区12位于轨道的第一端，进板区12可以位于在线烧录装置1的外部，也可整合于在线烧录装置1的内部。轨道10自第一端从进板区12引导存在的载板60进入在线烧录装置1内部。标识识别模块70设置于进板区12到下压合模块20之间的任意区域，以对进入在线烧录装置1的载板60上承载的待烧录PCBA中的每个子PCBA的标识进行识别，以便将后续存在的烧录操作、烧录结果、测试结果等与对应的子PCBA相关联，上述数据可以上传至系统数据库中，以便于后续工序对各个子PCBA的区别处理，例如，烧录失败的于子PCBA分离后进入返工流程，烧录成功的子PCBA于分离后进入正常的后续工序流程。子PCBA的标识可例如是喷涂或印刷于子PCBA表面的条码，也可以是打印并贴附于子PCBA表面的一维码或二维码等标识。标识可以设置于PCBA的空白区，该空白区没有SMT零件布局。标识可以基于实际情况设置于子PCBA的正面或背面，此时，标识识别模块70需要对应地设置于轨道10的上侧或下侧，以便对子PCBA的标识进行识别。较佳的，标识识别模块70设置于载板60可以暂停的区域，例如进板区12，此处载板60等待上料进入在线烧录装置1内部或在线烧录装置1的烧录测试区域。

综上所述，本实用新型提供一种新型的PCBA在线烧录装置，其通过下压合模块和轨道的配合实现PCBA在线运输和烧录的操作切换，并通过上压合模块和下压合模块的配合实现对PCBA的固定及电连接，另外，通过烧录控制模块提供电信号对各个子PCBA进行并行烧录。本实用新型可以将芯片离线烧录的方式转化为SMT后在线烧录，有利于大幅提高PCBA制程效率，且可通过PCBA对于芯片引出的电连接点(例如PCB对应芯片的背面区域布置电连接点，PCB对应芯片的正面周边区域布置电连接点，或者连接器接口等)进行电性连接，解决了芯片引脚过密带来的成本上升和测试困难；不同的PCBA还可共用载板治具、烧录治具上模及下模，无需因芯片或PCBA的不同而频繁更换；同一PCBA的不同制程也可共用载板治具，减少了载板更换步骤带来的人力资源浪费，降低了生产成本和出错几率，提高了生产效率。

因此，以上对本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的部件实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种PCBA在线烧录装置，其特征在于，包含：轨道、下压合模块、上压合模块、烧录治具上模、烧录治具下模、载板及烧录控制模块；其中，待烧录PCBA包括多个子PCBA，且该待烧录PCBA固定于该载板上；该烧录治具上模安装于该上压合模块，该烧录治具下模安装于该下压合模块；

该轨道用于引导该载板进入该装置内部；

该上压合模块位于该轨道的上方；该下压合模块位于该轨道的下方，且该下压合模块用于自该轨道下方伸出以向上托起该载板；该上压合模块用于向下压合该载板，以使该烧录治具上模和/或该烧录治具下模的探针分别与该多个子PCBA上的电连接点对应电性连接；该烧录控制模块与该探针电性连接，该烧录控制模块用于提供信号对该多个子PCBA进行并行烧录。

2.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于，每一子PCBA包括多个待烧录芯片，该烧录控制模块对每一子PCBA上的该多个待烧录芯片进行并行烧录。

3.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于，该载板还用于固定PCB，以承载该PCB经过SMT制程形成该待烧录PCBA。

4.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于，在该烧录控制模块对该多个子PCBA并行烧录完成后，该上压合模块向上抬起，该下压合模块下降以将该载板承载于该轨道上。

5.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于还包括测试模块；该测试模块用于在该烧录控制模块对该多个子PCBA的并行烧录完成后，对该多个子PCBA测试以检验烧录结果。

6.如权利要求5所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于，在该测试模块对该多个子PCBA的测试完成后，该上压合模块向上抬起，该下压合模块下降以将该载板承载于该轨道上。

7.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于还包括阻挡开关；该阻挡开关用于在该轨道引导该载板进入该装置内部时，阻挡该载板以使该载板停止于该下压合模块上方。

8.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于还包括载板放平感测器，

该载板放平感测器用于在该下压合模块自该轨道下方伸出以向上托起该载板时，判断该载板是否放平，以决定是否进入该上压合模块向下压合该载板的操作。

9.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于，

该下压合模块包括第一定位柱，该载板包括第一定位孔，该下压合模块自该轨道下方伸出以向上托起该载板时，该第一定位柱伸入该第一定位孔；和/或

该上压合模块包括第二定位柱，该下压合模块包括第二定位孔，该上压合模块向下压合该载板时，该第二定位柱伸入该第二定位孔。

10.如权利要求1所述的PCBA在线烧录装置，其特征在于还包括进板区和标识识别模块；该进板区位于该轨道的第一端，该轨道自该第一端引导该载板进入该装置内部；该标识识别模块设置于该进板区到该下压合模块之间的任意区域，该标识识别模块用于识别该载板上该多个子PCBA的标识，用以对对应的子PCBA的烧录过程和/或烧录结果进行记录。

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