CN216930440U - 一种3d打印电子电路板校形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种3D打印电子电路板校形装置，包括底板和拆卸式盖设在底板上表面的盖板，所述底板的上表面设置有容置PCB板的平底槽，所述盖板的下表面为平面，所述底板和盖板通过预紧件连接，本实用新型装置可将3D打印PCB板矫平，完整矫形后的PCB板，翘曲度从2.4%下降至0.2%，产品精度高，在PCB板粘贴或复合过程中，不会再出现PCB板破碎的情况。

Description

一种3D打印电子电路板校形装置

技术领域

本实用新型属于电路板制造领域，涉及3D打印电子电路板校形装置。

背景技术

随着电子工业的飞速发展，在一些场景下开始使用3D打印技术制造PCB板。

3D打印PCB板具有非常突出的优点：无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成预设形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。

但是3D打印PCB板也具有非常突出的缺陷：3D打印时会产生大量的热，板材长时间在高温下进行工作，打印完成后，材料很容易发生形变，严重影响PCB板的后处理加工。3D打印出的PCB板是直接使用的，刚打印出来的PCB板翘曲度为2.4%左右，细小的翘曲度也会影响成品的质量，所以需要将PCB板进行热压矫平，减小翘曲度。

现有的电路板矫平方法有弓形模具热压整平法，将翘曲PCB板翘曲面对着模具弓曲面，调节夹具螺丝，使PCB板略向其翘曲的相反方向变形，再将夹有PCB板的模具放入已加热到一定温度的烘箱中烘烤一段时间，这种装置可以将常规PCB板矫平，但并不适用于3D打印的PCB板矫平。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题中的一个问题：

1、3D打印PCB板的打印材料为光敏树脂和导电银墨水，光敏树脂的脆性较大，在对PCB板复合和粘接时，更易发生破碎。

2、现有的电路板矫平装置，矫平精度差，不能适用于3D打印的PCB板矫平，不能满足3D打印PCB板应用精度要求。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种适用于3D打印电子电路板校形的专用装置。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是，提供一种3D打印电子电路板校形装置，包括底板和拆卸式盖设在底板上表面的盖板，所述底板的上表面设置有容置PCB板的平底槽，所述盖板的下表面为平面，所述底板和盖板通过预紧件连接。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述预紧件为螺钉，所述螺钉包括螺杆和螺帽，所述盖板上设置有多个供螺杆穿过的通孔，所述底板上设置有多个与所述螺杆配合的螺孔，所述螺孔设置在所述通孔正下方。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述底板为长方体，所述螺孔为四个，分布于底板的四个边或四个角；所述盖板为长方体，所述通孔为四个。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述平底槽的深度为3~5mm。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述平底槽内拆卸式装配有一个或多个与所述平底槽等大的垫板；所述垫板为平板，所述垫板的厚度为1mm。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述底板的材质为硬质导热材料，所述盖板的材质为硬质导热材料，所述垫板的材质为硬质导热材料。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，还包括第一加热炉，所述第一加热炉内设置有容置所述底板和盖板组合体的空间，所述第一加热炉内装配有加热温度范围为50℃~70℃的第一加热模块。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述第一加热炉内还装配有定时范围为60~90分钟的第一计时模块。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，还包括第二加热炉，所述第二加热炉内设置有容置所述底板和盖板组合体的空间，所述第二加热炉内装配有加热温度范围为90℃~110℃的第二加热模块。

根据本实用新型3D打印电子电路板校形装置的一个实施方式，所述第二加热炉内还装配有定时范围为120~150分钟的第二计时模块。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

a)本实用新型3D打印电子电路板校形装置可将3D打印PCB板矫平至翘曲度0.2%以内。

b)本实用新型3D打印电子电路板的一个实施方式中，通过设置螺钉，可以分阶段施压3D打印PCB板，操作方便。

c)本实用新型3D打印电子电路板的一个实施方式中，通过设置垫板，可以适用于不同厚度的3D打印PCB板。

d) 本实用新型3D打印电子电路板的一个实施方式中，通过设置第一加热炉，在其工作范围内可以对PCB板进行矫形，使3D打印PCB板基本矫平。

e)本实用新型3D打印电子电路板的一个实施方式中，通过设置第二加热炉，在其工作范围内可以对PCB板进行热固，提高PCB板的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型3D打印电子电路板校形装置中一较佳实施例的俯视结构示意图。

图2是图1中A-A剖视示意图。

图3是图1的立体爆炸结构示意图。

图4是3D打印电子电路板校形装置另一较佳实施例结构示意图。

图5是3D打印电子电路板校形装置又一较佳实施例结构示意图。

图中标记分别为：

110底板，

111螺孔，

112平底槽，

120盖板，

121通孔，

130螺钉，

131螺帽，

132螺杆，

200垫板，

300PCB板，

400第一加热炉，

401第一加热模块，

402第一计时模块，

500第二加热炉，

501第二加热模块，

502第二计时模块。

具体实施方式

下面结合附图与一个具体实施例进行说明。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式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选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

参见图1至图3。本实施例所描述的3D打印电子电路板校形装置，用于对非平整的3D打印电子电路板进行矫平，3D打印电子电路板也称为3D打印PCB板，本实施例中，简称为PCB板。本实施例中，校形装置包括底板110和拆卸式盖设在底板110上表面的盖板120，使用时，盖板120盖设在底板110的正上方，盖板120与底板110始终处于平行状态，使PCB板受力均匀。本实施例中，所述底板110为长方体，所述盖板120同为长方体。底板110与 盖板120拼装构成一个大长方体。所述底板110的材质采用硬质导热材料制成，所述盖板120的材质同样采用硬质导热材料制成，硬质导热材料是在现有技术中进行选择的材料，本实用新型不涉及材料本身的改进，例如采用铝合金。硬质导热材料的选择，一是考虑对PCB板的夹持力，即底板对PCB板的支撑力和盖板对PCB板的压力；二是考虑导热性，热量能够通过底板、盖板传导到PCB板，并作用于PCB板。

所述底板110的上表面设置有容置PCB板300的平底槽112，PCB板300平放在平底槽112内。平底槽112的形状轮廓大于PCB板的轮廓，可以根据PCB板300进行具体设置。所述盖板120的下表面为平面，平底槽112的底面与盖板120的下表面平行设置，使PCB板受力均匀。所述平底槽112的深度为3~5mm，具体厚度可以根据PCB板300的厚度进行设置，优选地，平底槽112的深度等于PCB板300矫平后的厚度。当平底槽112的深度大于PCB板300矫平后的厚度时，通过在平底槽112内加装一个或多个与所述平底槽112等大的垫板200；所述垫板200为平板，所述垫板200的厚度为1mm。所述垫板200的材质采用与底板和盖板相同的硬质导热材料制成。

所述底板110和盖板120通过预紧件连接。本实施例中，所述预紧件为螺钉130，所述螺钉130包括螺杆132和螺帽131，所述盖板120上设置有多个供螺杆132穿过的通孔121，通孔121的内径等于螺杆132的外圆直径。所述底板110上设置有多个与所述螺杆132配合的螺孔111，所述螺孔111设置在所述通孔121的正下方。参见图1，本实施例中，所述螺孔111为四个，分布于底板110的四个角；所述通孔121为四个，同样分布于盖板的四个角。通孔121的高度加上螺孔111的深度大于或等于螺杆132的长度，通过调整螺杆132可以调整底板110和盖板120的距离，直至贴合。

参见图4和图5，为了更好地实现矫形和固化，本实施例中还进一步提供了第一加热炉400和第二加热炉500。所述第一加热炉400内设置有容置所述底板110和盖板120组合体的空间，所述第一加热炉400内装配有加热温度范围为50℃~70℃的第一加热模块401。第一加热模块401可以使用发热电阻丝、燃气灶等现有加热方式实现加热功能。所述第一加热炉400内还装配有定时范围为60~90分钟的第一计时模块402。第一加热模块401还可以设置有控制发热的开关，该开关与第一计时模块402信号连接。第一计时模块402计时达到预设时间后，关闭开关，停止对PCB板进行加热。所述第二加热炉500内设置有容置所述底板110和盖板120组合体的空间，所述第二加热炉500内装配有加热温度范围为90℃~110℃的第二加热模块501。第二加热模块501可以使用发热电阻丝、燃气灶等现有加热方式实现加热功能。所述第二加热炉500内还装配有定时范围为120~150分钟的第二计时模块502。第二加热模块501还可以设置有控制发热的开关，该开关与第二计时模块502信号连接。第二计时模块502计时达到预设时间后，关闭开关，停止对PCB板进行加热。第一计时模块402和第二计时模块502可以是计时电路或计时器。

使用时，将待矫平的PCB板放入平底槽112中，将盖板120平行于底板110放置在PCB板上方，螺钉130穿过通孔121，转动螺钉130，螺杆132与螺孔111配合，继续转动螺钉130至螺帽下表面与盖板120接触。将放置有PCB板的底板110与盖板120的工装组合体放入第一加热炉400，进行加热，加热温度为第一加热炉400的工作温度，即50℃~70℃范围内的任一温度，例如50℃、55℃、60℃、65℃或70℃，加热时间为第一加热炉400的工作时间，即60~90分钟范围内的任一时间，例如60、70、80、90分钟。达到第一加热时间后，从第一加热炉中取出工装组合体。经过第一加热炉400对PCB板进行矫平后，再继续转动螺钉130，使盖板120紧压PCB板。将工装组合体放入第二加热炉500中进行第二次加热，加热温度为第二加热炉500的工作温度，即90℃~110℃范围内的任一温度，例如90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃，加热时间为第二加热炉500的工作时间，即第二计时模块502计时范围120~150分钟内的任一时间，例如120、125、130、135、140、145、150分钟。通过第二次加热，对PCB板上的打印材料进行固化，提升PCB板的质量。第一加热和第二加热的加热温度和加热时间对PCB板的矫形具有较大的影响，例如，第一加热炉中加热温度为90°，加热时间为30分钟；第二加热炉中加热温度为180°，加热时间为60分钟时，PCB板会破碎。完成第二加热炉加热后，将工装取出，自然冷却至室温，取下盖板，将3D打印PCB板从平底槽112取出，完成PCB板矫形。

完整矫形后的PCB板，翘曲度从2.4%下降至0.2%以下，产品精度高，在PCB板粘贴或复合过程中，不会再出现PCB板破碎的情况。

本实施例中，所述第一加热炉和第二加热炉，可以是已知的控制加热温度（功率）和加热时长的智能加热炉。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，包括底板和拆卸式盖设在底板上表面的盖板，所述底板的上表面设置有容置PCB板的平底槽，所述盖板的下表面为平面，所述底板和盖板通过预紧件连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述预紧件为螺钉，所述螺钉包括螺杆和螺帽，所述盖板上设置有多个供螺杆穿过的通孔，所述底板上设置有多个与所述螺杆配合的螺孔，所述螺孔设置在所述通孔正下方。

3.根据权利要求2所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述底板为长方体，所述螺孔为四个，分布于底板的四个边或四个角；所述盖板为长方体，所述通孔为四个。

4.根据权利要求1所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述平底槽的深度为3~5mm。

5.根据权利要求4所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述平底槽内拆卸式装配有一个或多个与所述平底槽等大的垫板；所述垫板为平板，所述垫板的厚度为1mm。

6.根据权利要求5所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述底板的材质为硬质导热材料，所述盖板的材质为硬质导热材料，所述垫板的材质为硬质导热材料。

7.根据权利要求1所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，还包括第一加热炉，所述第一加热炉内设置有容置底板和盖板组合体的空间，所述第一加热炉内装配有加热温度范围为50℃~70℃的第一加热模块。

8.根据权利要求7所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述第一加热炉内还装配有定时范围为60~90分钟的第一计时模块。

9.根据权利要求1或7所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，还包括第二加热炉，所述第二加热炉内设置有容置底板和盖板组合体的空间，所述第二加热炉内装配有加热温度范围为90℃~110℃的第二加热模块。

10.根据权利要求9所述的3D打印电子电路板校形装置，其特征在于，所述第二加热炉内还装配有定时范围为120~150分钟的第二计时模块。

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