TW506240B - Method and apparatus for locating and securing a printed wire board on a screen printer - Google Patents

Description

發明説明（1 瑩明領域（技術領娀） 本發明有關電路卡之組裝及製造，特別是有關一種將一 印刷線路板（PWB)定位並固定於一機具的工作表面上之方 法及裝置。 背景技藝 在實際的表面黏著構件放置在一 PWB上之前，且PWB已 準備就緒可將焊膏施加至其表面時，PWB必須固定並定位 於焊膏施加機的一特定固定位置。 先則用於將一印刷線路板（PWB)固定並定位於一機具的 工作表面之裝置很麻煩、難以使用、耗費勞力、且未能將 印刷線路板正-確且可重複地定位於機具工作表面上之相同 位置。在施加焊膏之前，裝設單一的印刷線路板最高需達2 J時之久，因爲習知技藝裝置所用的定位方法缺乏效能， 所以在初步裝設完成之後亦需很費力才能處理任何後續的 印刷線路板。 α習知技藝裝置係包含約丨吋正方形之兩個扁平桿以及空氣 操作式”鰭件（flipper)”，扁平桿具有切入各桿殼體中之通道 ，鳍件則可在定位此板時於垂直位置中將一板以邊緣固定 至x，y軸中的固定位置。定位之後，水平空氣驅動夾固件係 接合而以邊緣固持及定位此板，”鰭件，，則縮回而完全曝露 出頂表面，以經由一焊膏螢幕及，帚方法來施加焊膏。 其他習知技藝裝置使用一工作台表面，此工作台表面採 用形成一格柵圖案之一系列的鑽孔及螺孔，這些孔可將原 始設備製造商（OEM)的桿夾固總成固定至工作表面，桿夾

裝 訂 f -4-

506240 A7 B7 五、發明説明（2 ) 裝 固總成的位置係取決於PWB的尺寸與形狀。一旦样約略定 位並固定於工作表面之後，則使用一種精確定位桿系統之 勞力密集的人工程序。需要精確地定位夹固系統才能將 PWB中心定位於工作表面中心，桿夾固方法使用很麻煩， 並需要大量時間將原始裝設與機具軸線予以適當對準並定 位於工作表面中心。並且，一旦夾固總成精確地定位並固 定於工作表面，則對於施加在整個板表面的正確位置之焊 膏，將無法保證後續的板亦在製造高品質PWB的所需要指 定位置公差之内相對於機具軸線處於相同的固定位置。 蒙 部份機具係採用依據板内所含之已知人造物件自動找到 且定位一板之攝影機及軟體，此方法應用於價格較高的機 具。主要設計用於量產之其他機具係採用一種與攝影機及 軟體合併以定位且固持一板之傳送系統，此系統爲自動操 作且一旦初步裝設完成之後則很少需要操作者的介入，然 而，此裝置需要費時的裝設程序且主要用於大量製造，這 些具有攝影機與軟體支援的傳送系統之較大產量機具的缺 點在於機具的高初始成本、以及從一種板設計切換成下種 板設計時將需要較長的更換時間。在低產量/高產量混合式 設備中，操作時其中一項最高成本部份在於：從建造一種 設計到下種設計所花費之更換時間。 習知技藝裝置無法在特定機具所指定之可接受公差限度 内以可重複方式將一 PWB定位及固定於工作表面，其在完 成初步裝設時亦耗費極長的時間。 發明概論（發明揭示） -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 506240 A7 B7 五、發明説明（3 揭露一種用於將不只一個類似的PWB定位於一焊膏施加 機上之裝置’此裝置包含·至少兩個定位突部，其位於一 載體上；至少兩個定位開孔，其位於焊膏機的一基板上且 與至少兩定位突部相對應；一緊扣結構，其用於將載體可

506240 A7 B7 五、發明説明（4 ) 推抵住至少一夾固件的一頂緣以及至少兩定位器的一頂緣 之至少一個夾固件係包含至少一個凸輪鎖。該裝置亦可包 含基板上之至少一刻線，以視覺輔助方式將PWB的一約略 中心定位在基板上。 用於將不只一類似PWB定位在一焊膏施加機上之較佳方 法係包含以下步驟：將一載體板中的突部插入一基板中的 對應開孔内，以將載體定位於一預定位置；將載體附接至 基板並將PWB附接在載體上，並包含將PWB推抵住與載體 相附接的至少兩突部同時將PWB推抵住載體頂表面之子步 驟。此方法亦可包含將基板中的刻線與載體中的刻線予以 對準之步骤。- 亦揭露一種用於將一 PWB定位並夾固於一焊嘗施加機的 一基板之方法，此方法包含以下步驟：將至少兩定位器在 預定位置附接至基板，並將PWB推抵住各定位器的一突部 ，同時將PWB推抵住至少兩定位器的一邊緣以及至少一夾 固件的一邊緣，此推抵步驟亦可包含鎖定PWB的一位置之 步驟，此方法亦可包含將基板上的刻線與PWB的一約略中 心予以對準之步驟。 本發明之一主要目的係提供一種將一 PWB定位並固定於 一工作表面之簡單方式。 本發明之一目的係對於低產量/高產量混合式生產線提供 一種可靠定位及固定PWB之不昂貴的裝置。 本發明之一目的係提供一種用於在指定位置公差内定位 及安裝PWB之裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂 506240 A7 發明説明（5 本發明另一優WJ；良.& t V 1 PWB的m二 精由獨特的孔與合釘銷設計，將 勺位置保持在一指定公差内。 本發明的.一主要得^ f 優站馬：比習知的桿夾固件以及軟體輔 力裝置更谷易使用、且更精確、快速及可靠。 之另目的係由於具有極少的活動元件所以更容 易維修。 本發明另_優點係由於先天的簡單構造所以很耐用。 本發明的其他㈣、優點及新穎特徵及進-步適用範圍 係:P刀：述於下又及圖 <，且部份可由熟悉此技藝者檢視 下又或實施本發明而瞭解。可藉由申請專利範圍特別指出 勺，、及，、且口來瞭解及達成本發明之目的及優點。 選^簡單説明_ 身爲説明書的-部份之圖式中係顯示本發明的數項實施 例，且配合本又描述闡明本發明的原，圖式僅示範本發 明的一項較佳實施例而不限制本發明，圖中·· 圖1顯示一較佳的基板； 圖2爲圖1的基板之立體圖； 圖3爲較佳的載體之俯視圖； 圖4爲圖3之載體的側視圖； 圖5 A顯示較佳的主夾固總成； 圖5 B顯示圖5 A的剖視圖； 圖6爲圖5的主夾固總成之立體圖·， 圖7顯示較佳的輔助夾固總成； 圖8 A顯示較佳的定位器； -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 506240 A7 ___ B7 五、發明説明（6 ) 圖8 B顯示圖8 A的侧視圖； 圖9A顯示安裝在載體上之一 pwb ; 圖9B顯示圖9A的侧視圖； 圖10顯示安裝於基板之載體及一 PWB ; 圖1 1顯示利用可調式夾固及定位器總成安裝於基板之_ 工程P"WB的立體圖； 圖1 2顯示較佳的塾圈組件； 圖13爲圖8A所示之定位器的立體圖。 圭實施例屋上實施本發明的最佳模式） 本發明使用一種貨板系統對於一焊膏施加機安裝及卸载 PWB。參照圖1及2，基板10較佳由與機具工作台尺寸具有 對應尺寸之鋁或類似材料所製成，其厚度取決於pWB载體 厚度的設計。基板10具有相對於基板1(H々x_y中心3〇呈^ 距分佈之一系列的緊扣開孔2〇，以類似格柵圖案相對於X· y中心3〇呈等距分佈之一系列定位開孔4〇係散佈於緊扣開 孔2 0之間，基板1 0的x _ y平面在兩方向中由一刻線5 〇簡單 地標示以在一x-y方向中對於平面中心提供視覺參考。基板 10穩固地緊扣至焊膏施加機的工作表面，而對於機具的乂_ y軸中心維持一相對位置。 圖3、4、9A、9B顯示pWB載體6〇，pwB載體6〇亦由比 所定位及固定的PWB具有更大比例的各種x_y尺寸之一鋁板 7製成，厚度或z尺寸係爲經特殊設計之此裝置的總機具堆 疊所決定之固定尺寸。在載體6〇的底表面61上具有兩個突 起的圓柱部70，圓柱部70具有比基板1〇中之匹配定位開孔

506240 A7 B7 五、發明説明（7 ) 4 〇更小直徑之尺寸。圖4顯示較佳的突起圓柱部，再度參 圖3 ’這些圓柱邵7 0係位於載體6 0的X y平面中線中心且 呈現相同尺寸的基板格柵圖案40。在載體60的頂表面62上 具有一系列的埋頭孔8 0，埋頭孔8 0可配合將載體6 〇固定至 基板10之緊扣件90特徵。頂表面62亦具有位於x_y軸線中 央之刻線65，以刻線65對準至基板1〇的刻線5〇作爲輔助 而將載體定位於基板10。載體60具有突部100以作爲將一 PWB疋位於載體60表面之一種方法，突部1〇〇可配置爲將 PWB定位在一已知位置中而與χ轴平行且位於載體6〇中心 ’突部1〇〇具有比所定位之PWB厚度更小的高度。載體6〇亦 具有位於载體60頂表面上之一或多個凸輪作用六角形夾固 件110及緊扣件12G，譬如哲更司微型夾固件（hens腿⑽

Clamps)。緊扣件12〇旋轉時，Γ六角形夾固機構ιι〇可將pwB 固定至載體60，故對於PWB施加侧向力驅迫pWB抵住突部 _，同時將PWB定位及固定於載體6〇。圖从顯示俯視圖 ，圖9B顯示具有一安裝在位置中的pWB之載體6〇的側視圖。 另一種用於定位工程PWB之組件係爲圖5、6、7、8 a、 8B、所示之可調式夾固機構，圖"顯示使用可調式夾 口機構的較佳万法之立體圖，較佳的可調式夾 下列組件·· 八j 圖至6顯7F王夾固總成13〇，圖7顯示輔助爽固總成刚， 圖:A顯示呈鏡像狀之右定位器總成15〇與左定位器總成16〇 圖8Bfi單顯示右定位器之側視圖。主夹固總成 义匕。—鋁或類似材料製成的基底17〇,此基底170具有 度適用中國 10- 506240 A7 B7 五、發明説明（8 ) 與載體6 0大致相同的厚度並具有可收納兩或更多個緊扣件 90與兩或更多個墊圈180之一系列埋頭孔狀槽175。一系列 的螺孔可收納一或更多個夾固機構110及120。 輔助夾固總成140係依照與主夾固總成130相同的特徵而 採用相同组件將基底170尺寸減半構成一新基底190。

裝 如圖8 A、8 B、1 3所示的右定位器200以及身爲右定位器 200的鏡像之左定位器210較佳係由一長方形鋁塊或類似材 料所製成，並具有可收納一緊扣件90及一墊圈180之一埋頭 孔狀槽205。定位器200及210具有與載體60大致相同的厚度 且在頂表面215上具有一突部220以利定位PWB。 圖1 1顯示可調式夾固總成將一 PWB定位於基板1 0之操作 。定位器200及210、主夾固總成130及輔助夾固總成140係 配置於基板10上以將PWB中心定位於基板1 0，而使PWB與 機具軸線呈平行對準。利用刻線5 0作爲視覺輔助以人工方 式達成對準，以將PWB的約略中心定位於基板1 0。如圖1 2 所示，定位器200及210、主夾固總成130及輔助夾固總成 140係利用墊圈180及緊扣件90固定至基板1 0。一般係利用 緊扣件120與六角形夾固件110等夾固機構之凸輪作用將側 向力施加至PWB，使PWB固定抵住定位器200以及身爲定位 器200鏡像的210之凸起的突部220。定位器200以及身爲定 位器200鏡像之210與主夾固總成130呈現相反狀定位。 圖9A及9B顯示將一載體60定位及緊扣至基板10之前的 操作，圖10描述位於基板10上的一載體60上所安裝之一 PWB，圖1 0描述以較佳狀態使用此裝置時之一般構造。如 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 506240

圖9A所示’利用突部1〇〇將一 pwB中心定位於載體⑼並由 緊扣件12G及六角形夾固件110予以夾固定位。然後將載體 60上的刻線65以目視對準至基板1〇上的刻線5〇將載體6〇 定位。一旦載體60對準之後，載體60的突部70係插入基板 10的定位開孔40内將載體6〇最後對準至基板1〇。緊扣件 9 0隨後插入載體6 〇的開孔8 〇内並緊扣至基板丨〇緊扣開孔 20 〇

裝 另一實施例中，改變基板1〇的尺寸及格栅圖案以符合載 體60中所作之對應改變的特定需求，可以改變基板⑺及載 體60的厚度以適應特別的實行方式，可將用於定位pwB之 突部1〇〇設計成適合特定的應用，可修改載體6〇使其具有譬 如槽與孔洞等各種開孔並具有各種形狀以利包括雙面板佈 局等不同的PWB設計。可改變用於將載體6〇定位至基板1〇 足圓柱邵7 0尺寸以配合特別的應用，可改變載體6 〇構造以 符合各種不同PWB構造的需求及設計。可依各載體6〇整體 尺寸來改變突部70之間的距離，但此距離係取決於基板1〇 上的格柵圖案4 0的間隔。 t 在基板10格栅圖案緊扣開孔20與定位開孔4〇之間的關係 必眉與載體6 0突邵7 0及安裝孔8 〇相同，格栅圖案開孔2 〇 及4 0必眉中心足位至知霄施加機的X _ 丫中心，突部7 〇的尺 寸差異必須比2 0更小且位於可讓焊膏施加機的pWB定位軟 體正常運作之範圍内。 - 若各PWB經設計具有一載體，則可省略可調式夹固機構 。可調式夾固機構的功能在於：當設計新的pWB佈局及同 -12-

506240 * A7 B7 五、發明説明（1。 ) 時建造一或兩個板時可提供支撑工程功能的撓性，其可免 去一種板設計方式所採用的特製載體之設計與建造成本。 本發明可顯著降低將一 PWB定位於一焊膏施加機的工作 表面上之時間量，對於各次裝設可比既有系統估計節省9 0 分鐘，各後續板具有可重複的裝載位置且僅需要小於60秒 的裝載及卸載時間。 雖然已經特別參照較佳實施例來詳細描述本發明，其他 實施例可達成相同結果，熟悉此技藝者可暸解本發明的變 化及修改且在申請專利範圍中預定涵蓋所有這些修改及相 等物，所有參考文件、申請案、專利案及上文所提及公告 之完整揭示均以引用方式併入本文中。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

11506240 A8 B8 C8 D8 六 2. 3 . 5 . 6. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 申請專利範圍 一種用於將不只一個類似的PWB定位於一焊膏施加機上 之裝置，該裝置包含： 至少兩個定位突部，其位於一載體上； 至少兩個定位開孔，其位於與該等至少兩個定位突部 相對應之焊膏機的一基板上； 一緊扣結構，其用於將該載體可移除式附接至該基板 ;及 一夾固裝置，其用於將該等不只一個類似的PW]B夾固 在該載體上之大致相同位置中。 如申清專利範圍第1項之裝置，其中該至少兩個定位突 部係包含合釘銷。 如申請專利範圍第i項之裝置，其中該至少兩個定位開 孔包含一格栅圖案。 如申請專利範圍第i項之裝置，其中該緊扣結構係包含 位於泫基板上之至少一個緊扣開孔、以及插過該載體中 的一對應開孔之一緊扣件。 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該緊扣件包含一螺 紋狀螺栓。 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該夾固裝置包含一 邊緣嵌套結構。 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該邊緣嵌套結構係 包含至少兩個銷、以及一種用於將該等不只一個類似的 PWB推抵住該等至少兩個銷且將該等不只一個類似的 PWB推抵住該載體之裝置。 14- 私紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -· I I I I I I I « — ΙΙΙΙΙΙ» I — ΙιιιιιιίΙ n I i- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506240 ___§_ 六、申請專利範圍 8 ·如申請專利範圍第7項之裝置，其中該用於將該等不只 一個類似的PWB推抵住該等至少兩個銷且將該等不只一 個類似的PWB推抵住該載體之裝置係包含一凸輪鎖。 9*如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包含位於該基 板上之至少一刻線以及位於該載體上之至少一刻線，以 視覺輔助將該載體定位在該基板上。 10· —種可調式夾固裝置，其用於將_PWB^位及附接至一 焊骨施加機之一基材，該裝置包含： 至少兩個定位器，其附接至一基板，該等定位器各包 含一突邵以將該PWB定位於一預定位置中；及 至少一個夾固件，其用於將該PWB的一邊緣推抵住該 等突邵並將該PWB推抵住該至少一個夾固件的一頂緣以 及該等至少兩個定位器的一頂緣。 1 1 .如申請專利範圍第丨〇項之裝置，其中該等至少兩個定位 器係包含將該等至少兩個定位器附接至該基板上之槽。 •如申叫專利範圍第1 0項之裝置，其中該等至少一個夾固 件係包含將該至少一個夾固件可調式附接至該基板上之 —槽。 1 3 ·如申請專利範圍第i 〇項之裝置，其中該用於將該推 抵住琢等突部且將該PWB推抵住該至少一個夾固件的一 頂緣以及該等至少兩個定位器的一頂緣之至少_個夾固 件係包含至少一個凸輪鎖。 14·如申請專利範圍第1〇项之裝置，其進一步包含位於該基 板上t至少一刻線，該至少一刻線可作爲視覺輔助將該 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

506240

申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 PWB的約略中心定位在該基板上。 一種用於將不只一個類似的pWB定位在一浐暮> 之方法，該方法包含以下步驟： ㈢施加 a) 將一載體板中的突部插入一基板中的對鹿 以將该載體定位於一預定位置中； . b) 將該載體附接至該基板；及 c) 將該PWB附接在該載體上，並包含以下子步驟： I) 將該PWB推抵住與該載體相附接之至少兩個突部 ;及 II) 同時將該PWB推抵住該載體頂表面。 16·如申請專利範圍第15項之方法，其進一步包含將該基板 中的刻線與該載體中的刻線予以對準之步驟。 1 7 · —種用於將一 PWB定位並夾固於一焊膏施加機的一基板 之方法，該方法包含以下步驟： a) 將至少兩定位器在預定位置附接至該基板；及 b) 將該PWB推抵住各該等定位器上的〆突部，同時將 該PWB推抵住該等至少兩個定位器的一邊緣以及至少一 個夾固件的一邊緣。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該推抵步驟進一步 包含鎖定該PWB的一位置之步驟。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其進一步包含將該基板 上的刻線與該PWB的一約略中心予以對準之步驟。 15 機上 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)