CN215222612U - 一种超厚印制板自动填胶设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超厚印制板自动填胶设备，包括工作台，工作台的顶面设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有排气板，排气板上均匀设置有若干排气孔，排气板底面与第一凹槽底面形成有排气腔，第一凹槽的底面一侧设置有抽气管，抽气管设置为通孔，抽气管的另一端与真空泵的抽气端连接，真空泵固定于工作台下方，排气板上方设置有漏垫板，垫板上设置有若干漏垫板开孔，漏垫板上方设置有印制板产品，漏垫板和印制板产品上均设置有两个销孔，两个销孔的位置设置为斜对角结构，印制板产品上设置有若干印制板填胶孔，印制板产品上设置有橡胶孔板，橡胶孔板上设置有若干橡胶孔板导墨孔，橡胶孔板上方设置有支撑孔板，支撑孔板上设置有若干支撑孔板导墨孔。

Description

一种超厚印制板自动填胶设备

技术领域

本实用新型涉及印制线路板加工制造领域，具体涉及一种超厚印制板自动填胶设备。

背景技术

印制电路板制造过程中，经常需要在孔、槽内填充树脂 、阻焊油墨、可剥胶和导电油墨等生产过程，包括所谓的树脂塞孔、油墨塞孔、导电银浆（铜浆）塞孔等工艺。塞孔的目的是在相应的孔槽内。塞填对象包括圆形通孔，圆形盲孔，非圆形的（椭圆形、方形等其他异型）的孔、槽等，此处统称“孔槽”，此工艺此处统称“塞孔”。塞孔过程需要充分的填充所需的塞孔介质，一般要求孔内填充饱满，无明显凹陷、无气泡、无空洞和空隙，板面孔口经过后续的打磨后表面平整。现在常规的塞孔工艺包括丝网印刷方式、铝片等镂空网版印刷方式、手工塞涂方式等。塞孔介质包括树脂、油墨、导电浆料（此处统称“塞孔油墨”）。现有塞孔工艺都需要利用刮刀（或类似结构的工具）在印制板的孔表面向孔内刮挤塞孔油墨，使其进入孔内的方式进行塞填孔内的空间。

传统塞孔工艺只适合塞填0.3-1.0mm范围的圆型孔，不适合塞填较大尺寸的槽孔，塞孔的油墨粘度不能过小，也不能过大。塞孔的印制板基板厚度不能过厚，基板厚度（及孔槽深度）一般不大于3Mm。整个塞孔过程需要一步完成，不能重复多次塞填。塞孔过程中刮刀对网版会产生一定的横向拉力，会导致网版变形，所以塞孔网版易与产品产生横向错位导致塞孔位置不正。传统刮涂的塞孔工艺由于刮刀对每个孔的刮涂作用时间短，塞孔油墨对孔的填充过程很短，单个孔的塞孔油墨的填充总量有限。

所以，采用传统塞孔工艺，存在诸多局限性。1、塞孔孔径需大小合适，孔不能过大，也不能过小，塞孔孔径过小将无法塞进油墨，孔径过大时，孔内塞孔油墨量不足，无法塞填完全。2、塞孔的孔型一般只能为圆柱形孔，不能塞填长槽、方槽等非圆柱形孔，且不能塞填盲孔、盲槽。3、填充的印制板基板厚度不能过厚，过厚将无法完全塞透塞满；4、塞孔油墨粘度不能过大，粘度过大将很难塞填进孔内，塞孔油墨粘度过小时，将导致孔内油墨固化后产生明显的凹陷变形甚至孔内空隙，无法形成平整的表面；5、塞孔过程中调整困难，生产的产品易出现气泡、空洞、塞偏、不饱满等质量问题，产品不良率高，且不合格品返工困难。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型为解决现有塞孔工艺的局限性，改善塞孔质量，提升产品塞孔合格率，提高塞孔效率提供一种超厚印制板自动填胶设备。为解决现有塞孔工艺的局限性，改善塞孔质量，提升产品塞孔合格率，提高塞孔效率，

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种超厚印制板自动填胶设备，包括工作台，所述工作台的顶面设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有排气板，所述排气板上均匀设置有若干排气孔，所述排气板底面与第一凹槽底面形成有排气腔，所述第一凹槽的底面一侧设置有抽气管，所述抽气管设置为通孔，所述抽气管的另一端与真空泵的抽气端连接，所述真空泵固定于工作台下方，所述排气板上方设置有漏垫板，所述垫板上设置有若干漏垫板开孔，所述漏垫板上方设置有印制板产品，所述漏垫板和印制板产品上均设置有两个销孔，两个所述销孔的位置设置为斜对角结构，所述印制板产品上设置有若干印制板填胶孔，所述印制板产品上设置有橡胶孔板，所述橡胶孔板上设置有若干橡胶孔板导墨孔，所述橡胶孔板上方设置有支撑孔板，所述支撑孔板上设置有若干支撑孔板导墨孔，所述支撑孔板上方设置有腔壁，所述腔壁底部设置有腔体，所述支撑孔板、橡胶板、印制板产品和漏垫板上分别设置有对位孔，用于辅助定位，所述工作台底面下方固定有油墨挤压系统，所述油墨挤压系统靠近真空泵一侧设置有活塞柱，所述活塞柱另一端设置有行程调节机构，所述油墨挤压系统另一端设置有液压管路，所述液压管路另一端设置于腔壁的侧壁上，且与腔体连通，所述液压管路上设置有加墨管，所述加墨管上设置有加墨管阀门，所述液压管路上设置有加压控制阀，所述油墨挤压系统上连接有动力管，所述动力管另一端连接有外接动力装置，所述工作台上设置有加压装置，所述加压装置包括四根行程导柱，所述行程导柱上设置有顶板，所述顶板内安装有顶板导柱套，所述行程导柱一端设置于顶板导柱套内，所述顶板下方固定有加压气缸，所述加压气缸的输出端固定于腔壁上表面。

作为本实用新型的进一步优选，所述排气板的高度小于第一凹槽的高度，所述排气板的顶板与工作台的顶面位于同一水平面上，所述排气孔设置为通孔结构。

作为本实用新型的进一步优选，所述支撑孔板导墨孔、橡胶板导墨孔和漏垫板开孔均设置为圆形，且与印制板填胶孔对应设置，所述撑孔板导墨孔、橡胶板导墨孔、印制板填胶孔和漏垫板开孔均设置为通孔结构。

作为本实用新型的进一步优选，所述漏垫板由环氧板板材制成，所述橡胶孔板由橡胶材料制成，所述支撑孔板由铝合金板制成。

作为本实用新型的进一步优选，所述加压控制阀设置于油墨挤压系统与加压管之间。

本实用新型的有益之处在于：

1、本实用新型结构紧凑、调整方便灵活，质量易于管控，品质稳定，适用范围广，生产效率高。

2、由于产品类似注塑机的加压挤压系统，所以塞填压力大，作业时间长且易控，可以对超厚，超深以及超小的孔、槽进行充分有效的填充，极大的提高了产品深孔的塞孔能力。本设备也可适用于常规小孔、浅孔产品。

3、针对不同的产品，按照印制板填胶孔孔位，加工专用漏垫板、橡胶孔垫板和支撑孔板的孔，可保证上述各孔板的孔位与产品保持完全的一致；在产品有效图形外另外添加对位孔、销孔和工艺孔。

4、由于塞孔过程中，产品和各孔板表只需垂直加压受力，产品及辅助孔板无横向受力，且支撑孔板具有一定的刚性和强度，印制板产品与漏垫板、橡胶孔板以及支撑孔板之间的对位简单，可确保对位准确，不同层板之间不易产生错位变形。

5、工作台台面有真空泵抽真空，对产品上的盲孔，超小孔和深孔等部位，可以有效的排除孔内的空气，提高塞孔油墨的填充能力，避免出现小孔、深孔塞不透或孔内夹杂起泡等塞孔不良的质量问题。

6、由于采用挤压式塞孔，塞孔油墨可以使用无溶剂型高粘度流体介质物（各种塞孔油墨），避免了大孔槽腔体内塞孔油墨固化后出现内缩凹陷的质量弊端，极大的提高了塞孔介质的应用范围。也可使用常规的塞孔油墨甚至更低粘度的油墨。

7、由于塞孔过程为所有孔一次性挤压灌注，所有孔同步完成，有别与现用刮刀类印刷方式刮刀在网版上逐步刮涂过程，使用本发明设备塞孔，油墨对单个孔的塞填作用时间长于现用工艺，且可以根据孔深情况，调整不同的加压作用时间，本设备每块产品塞孔的整体作用时间远远短于现有塞孔工艺，整体生产效率大幅提高。

8、塞孔油墨量根据孔槽容积大小，能准确计算，根据流体力学的相关公式，依照不同孔槽的尺寸，设计加工不同截面积的橡胶孔板的导墨孔，准确控制所有孔保持同步的塞墨进程，在确保所有孔槽塞孔质量的同时，可控制整体塞墨用量，减少塞孔油墨浪费，减少油墨成本。

9、由于采用挤压塞填方式，不仅能完全替代现有的塞孔工艺设备，还可以推广至各种特种油墨、树脂、胶、浆料等流体材料，具有用途广泛的特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图。

图中附图标记的含义：1、工作台，2、真空泵，3、抽气管，4、排气孔，5、油墨挤压系统，6、活塞柱，7、行程调节机构，8、动力管，9、液压管路，10、漏垫板，11、印制板产品，12、橡胶孔板，13、支撑孔板，14、腔壁，15、支撑孔板导墨孔，16、橡胶孔板导墨孔，17、印制板填胶孔，18、漏垫板开孔，19、腔体，20、加压气缸，21、行程导柱，22、顶板，23、顶板导柱套，24、对位孔，25、销孔，26、加墨管，27、加墨管阀门，28、加压控制阀。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

结合图1和图2，一种超厚印制板自动填胶设备，包括工作台1，所述工作台1的顶面设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有排气板，所述排气板上均匀设置有若干排气孔4，所述排气板底面与第一凹槽底面形成有排气腔。

，所述排气板的高度小于第一凹槽的高度，所述排气板的顶板22与工作台1的顶面位于同一水平面上，所述排气孔4设置为通孔结构。

所述第一凹槽的底面一侧设置有抽气管3，所述抽气管3设置为通孔，所述抽气管3的另一端与真空泵2的抽气端连接，所述真空泵2固定于工作台1下方。

所述排气板上方设置有漏垫板10，所述漏垫板10由环氧板板材制成，所述垫板上设置有若干漏垫板开孔18，所述漏垫板10上方设置有印制板产品11，所述漏垫板10和印制板产品11上均设置有两个销孔25，两个所述销孔25的位置设置为斜对角结构，所述印制板产品11上设置有若干印制板填胶孔17。

所述印制板产品11上设置有橡胶孔板12，所述橡胶孔板12由橡胶材料制成，所述橡胶孔板12上设置有若干橡胶孔板导墨孔16，所述橡胶孔板12上方设置有支撑孔板13，所述支撑孔板13由铝合金板制成，所述支撑孔板13上设置有若干支撑孔板导墨孔15。

所述支撑孔板导墨孔15、橡胶板导墨孔和漏垫板开孔18均设置为圆形，且与印制板填胶孔17对应设置，所述撑孔板导墨孔、橡胶板导墨孔、印制板填胶孔17和漏垫板开孔18均设置为通孔结构。

所述支撑孔板13、橡胶板、印制板产品11和漏垫板10上分别设置有对位孔24，用于辅助定位。

所述支撑孔板13上方设置有腔壁14，所述腔壁14底部设置有腔体19。

所述工作台1底面下方固定有油墨挤压系统5，所述油墨挤压系统5靠近真空泵2一侧设置有活塞柱6，所述活塞柱6另一端设置有行程调节机构8，所述油墨挤压系统5上连接有动力管8，所述动力管8另一端连接有外接动力装置。

所述油墨挤压系统5另一端设置有液压管路9，所述液压管路9另一端设置于腔壁14的侧壁上，且与腔体19连通，所述液压管路9上设置有加墨管26，所述加墨管26上设置有加墨管阀门27，所述液压管路9上设置有加压控制阀28，所述加压控制阀28设置于油墨挤压系统5与加压管之间。

所述工作台1上设置有加压装置，所述加压装置包括四根行程导柱21，所述行程导柱21上设置有顶板22，所述顶板22内安装有顶板导柱套23，所述行程导柱21一端固定于顶板导柱套23内，所述顶板22下方固定有加压气缸20，所述加压气缸20的输出端固定于腔壁14上表面。

四个行程导柱对称设置于排气板前侧和后侧。

为了更好的阐述本实用新型，下面具体说明其使用过程：

根据产品上个印制板填胶孔17的大小、形状和腔体19容积，计算出各类型孔槽的容积及相互之间的比值，再按照其比值，设置不同规格的橡胶孔板导墨孔16孔径；使用PCB钻孔加工的现有数控钻机，分别加工漏垫板10、橡胶孔板12、支撑孔板13的孔，印制板上非圆形的孔槽位置，漏垫板10、橡胶孔板12和支撑孔板13等辅助板的孔统一加工为圆形孔。

漏垫板10材料一般使用1-2mm厚的环氧板板材，所加工孔的孔径一般比印制板产品11的孔径大0.2-0.5mm；橡胶孔板12一般选用具有一定弹性和密封性的橡胶材料，厚度0.3-2Mm为宜，橡胶孔板12的孔径一般比产品小0.1-0.3mm；印制板填胶孔17按照其有效容积计算其等效孔径；支撑孔板13一般选用强度好的铝合金板，厚度一般3-10mm，加工的孔径一般需比印制板产品11孔径大0.3-1mm。

待上述辅助孔板加工完毕后，将支撑板和橡胶孔板12对准，成为一个整体，然后安装在腔壁14下方，使支撑孔板13与腔壁14之间形成一个封闭的腔体19容器。

准备需塞孔加工的产品，连同漏垫板10放置在工作台1上，将待塞孔的印制板产品11安装在漏垫板10上，且通过定位销钉进行定位固定；利用安装在腔体19上的支撑孔板13的辅助对位孔24，调整漏垫板10位置，使其孔位与支撑孔板13孔位保持一致，固定支撑孔板13，在漏垫板10的对位孔24上加装定位销钉。放下支撑孔板13，检查确认印制板产品11与支撑孔板13和橡胶孔板12之间保持对位准确。

准备需要塞填的塞孔油墨，通过加墨管26添加到腔体19内，排挤出腔体19内的空气，使油墨充满腔体19。关闭加墨管阀门27，打开加压控制阀28；打开加压气缸20控制开关，加压气缸20输出端下降，推动腔体19和支撑孔板13以及橡胶孔板12向产品移动，橡胶孔板12压紧在印制板产品11上，使各层辅助板的孔对正，橡胶孔板12密封印制板板面的孔口位置。真空泵2启动，抽出印制板填胶孔17内的空气，保持填胶孔具有一定的真空度。

启动油墨挤压系统5的动力装置，活塞缸体动作，通过液压管路9推动腔体19内的油墨增压，受压后的油墨沿支撑孔板13的导墨孔，再穿过橡胶孔板12的导墨孔，进入印制板填胶孔17内，控制活塞缸体挤压行程和挤压时间，达到所有印制板的所有填胶孔内都能填满塞孔油墨，填胶孔底面孔口少量凸出的油墨进去漏垫板开孔18空间内，避免油墨沾污工作台1面。

关闭油墨挤压系统5动力，加压气缸20的输出端回收，使橡胶孔板12脱离印制板，取下塞完孔的产品，完成一块印制板的塞孔过程。在定位销钉上重新安装下一块产品，继续后续产品的塞孔作业。

进一步优化，在腔体19侧边加装光电感应对位系统和工作台1面X、Y方向的伺服移动系统，可以实现产品的精准自动对位，提高对位精准度，适应更精细小孔的精准定位；

进一步优化，在工作台1上加装顶、脱料装置，可实现产品自动脱料；

进一步优化，加装进料导轨、出料导轨，自动收发了机构，可实现全自动塞孔作业，大幅提高生产效率和自动化水平。

为了更好的阐述本实用新型，下面具体说明其使用过程：

本实用新型的有益之处在于：

1、本实用新型结构紧凑、调整方便灵活，质量易于管控，品质稳定，适用范围广，生产效率高。

2、由于产品类似注塑机的加压挤压系统，所以塞填压力大，作业时间长且易控，可以对超厚，超深以及超小的孔、槽进行充分有效的填充，极大的提高了产品深孔的塞孔能力。本设备也可适用于常规小孔、浅孔产品。

3、针对不同的产品，按照印制板填胶孔17孔位，加工专用漏垫板10、橡胶孔垫板和支撑孔板13的孔，可保证上述各孔板的孔位与产品保持完全的一致；在产品有效图形外另外添加对位孔24、销孔25和工艺孔。

4、由于塞孔过程中，产品和各孔板表只需垂直加压受力，产品及辅助孔板无横向受力，且支撑孔板13具有一定的刚性和强度，印制板产品11与漏垫板10、橡胶孔板12以及支撑孔板13之间的对位简单，可确保对位准确，不同层板之间不易产生错位变形。

5、工作台1台面有真空泵2抽真空，对产品上的盲孔，超小孔和深孔等部位，可以有效的排除孔内的空气，提高塞孔油墨的填充能力，避免出现小孔、深孔塞不透或孔内夹杂起泡等塞孔不良的质量问题。

6、由于采用挤压式塞孔，塞孔油墨可以使用无溶剂型高粘度流体介质物（各种塞孔油墨），避免了大孔槽腔体19内塞孔油墨固化后出现内缩凹陷的质量弊端，极大的提高了塞孔介质的应用范围。也可使用常规的塞孔油墨甚至更低粘度的油墨。

7、由于塞孔过程为所有孔一次性挤压灌注，所有孔同步完成，有别与现用刮刀类印刷方式刮刀在网版上逐步刮涂过程，使用本发明设备塞孔，油墨对单个孔的塞填作用时间长于现用工艺，且可以根据孔深情况，调整不同的加压作用时间，本设备每块产品塞孔的整体作用时间远远短于现有塞孔工艺，整体生产效率大幅提高。

8、塞孔油墨量根据孔槽容积大小，能准确计算，根据流体力学的相关公式，依照不同孔槽的尺寸，设计加工不同截面积的橡胶孔板12的导墨孔，准确控制所有孔保持同步的塞墨进程，在确保所有孔槽塞孔质量的同时，可控制整体塞墨用量，减少塞孔油墨浪费，减少油墨成本。

9、由于采用挤压塞填方式，不仅能完全替代现有的塞孔工艺设备，还可以推广至各种特种油墨、树脂、胶、浆料等流体材料，具有用途广泛的特点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种超厚印制板自动填胶设备，包括工作台，其特征在于，所述工作台的顶面设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有排气板，所述排气板上均匀设置有若干排气孔，所述排气板底面与第一凹槽底面形成有排气腔，所述第一凹槽的底面一侧设置有抽气管，所述抽气管设置为通孔，所述抽气管的另一端与真空泵的抽气端连接，所述真空泵固定于工作台下方，所述排气板上方设置有漏垫板，所述垫板上设置有若干漏垫板开孔，所述漏垫板上方设置有印制板产品，所述漏垫板和印制板产品上均设置有两个销孔，两个所述销孔的位置设置为斜对角结构，所述印制板产品上设置有若干印制板填胶孔，所述印制板产品上设置有橡胶孔板，所述橡胶孔板上设置有若干橡胶孔板导墨孔，所述橡胶孔板上方设置有支撑孔板，所述支撑孔板上设置有若干支撑孔板导墨孔，所述支撑孔板上方设置有腔壁，所述腔壁底部设置有腔体，所述支撑孔板、橡胶板、印制板产品和漏垫板上分别设置有对位孔，用于辅助定位，所述工作台底面下方固定有油墨挤压系统，所述油墨挤压系统靠近真空泵一侧设置有活塞柱，所述活塞柱另一端设置有行程调节机构，所述油墨挤压系统另一端设置有液压管路，所述液压管路另一端设置于腔壁的侧壁上，且与腔体连通，所述液压管路上设置有加墨管，所述加墨管上设置有加墨管阀门，所述液压管路上设置有加压控制阀，所述油墨挤压系统上连接有动力管，所述动力管另一端连接有外接动力装置，所述工作台上设置有加压装置，所述加压装置包括四根行程导柱，所述行程导柱上设置有顶板，所述顶板内安装有顶板导柱套，所述行程导柱一端设置于顶板导柱套内，所述顶板下方固定有加压气缸，所述加压气缸的输出端固定于腔壁上表面。

2.根据权利要求1所述的一种超厚印制板自动填胶设备，其特征在于，所述排气板的高度小于第一凹槽的高度，所述排气板的顶板与工作台的顶面位于同一水平面上，所述排气孔设置为通孔结构。

3.根据权利要求1所述的一种超厚印制板自动填胶设备，其特征在于，所述支撑孔板导墨孔、橡胶板导墨孔和漏垫板开孔均设置为圆形，且与印制板填胶孔对应设置，所述撑孔板导墨孔、橡胶板导墨孔、印制板填胶孔和漏垫板开孔均设置为通孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种超厚印制板自动填胶设备，其特征在于，所述漏垫板由环氧板板材制成，所述橡胶孔板由橡胶材料制成，所述支撑孔板由铝合金板制成。

5.根据权利要求1所述的一种超厚印制板自动填胶设备，其特征在于，所述加压控制阀设置于油墨挤压系统与加压管之间。

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