TWI482565B - 印刷電路板、支撐治具以及定位方法 - Google Patents

Description

印刷電路板、支撐治具以及定位方法

本發明係關於一種印刷電路板、支撐治具以及定位方法，特別是關於一種利用磁力讓印刷電路板固定於支撐治具之定位方法。

先前使用在液晶顯示器(LCD)的背光源是以冷陰極燈管(CCFL)為主，然而隨著發光二極體(LED)的價格降低，以LED替代CCFL作為面板背光源的趨勢已經形成，尤其近期已開始朝大尺寸發展LCD電視，LED應用不僅止於中小尺寸面板，因此LED燈條(LED Light Bar)的相關問題也日趨重要。

先前LED用在面板背光源以中小尺寸為主，使用LED顆數僅2~3顆，LED燈條的問題相對簡單。然而筆記型電腦12.1吋至15.4吋面板陸續採用LED背光源，其LED顆數達20~40顆，且近年來LCD TV採LED背光源，LED顆數可達上百顆，使得LED燈條的製程技術問題相對複雜。由於LED燈條構裝技術近年來才逐漸被重視，因此業界對於LED生產並無良好的製程流程或治具，LED燈條生產之良率與製程技術更是迫切需解決的問題。

一般而言，先前技術的LED燈條是採表面黏著技術(surface mount technology，SMT)方式生產，由於LED燈條為條狀結構，因此生產流程中需針對其特性增加部分機器或治具以提升良率。以下請參考圖1關於習知之LED燈條表面黏著技術之步驟流程圖。如圖1所示，因為LED燈條為條狀結構且重量較輕，在進行SMT製程時，LED燈條會出現彎曲變形或沾黏的情況，使得製程良率下降。為要提高良率，先前技術通常會製造一LED燈條專用支撐治具來避免錫膏印刷時，LED燈條出現變形的現象。並且因為LED燈條的重量較普通之印刷電路板輕，需使用膠帶或真空吸力裝置將LED燈條固定在支撐治具上，以避免在錫膏印刷過程所使用之印刷鋼板與LED燈條發生沾黏的情況，使得印刷鋼板與LED燈條無法脫離。完成錫膏印刷之LED燈條將放置上LED，再將LED燈條放入回焊爐內完成元件焊接。但由於LED燈條的長形結構，在回焊過程中因為高溫而出現燈條彎曲的現象，因此先前技術會在LED燈條進入回焊爐前，將一上蓋覆蓋於LED燈條上，以抑制燈條彎曲的現象，並於焊接完成後分離支撐治具與上蓋，取出LED燈條。

然而在覆蓋上蓋時，可能會壓迫到已裝設好的元件，而造成元件偏移，若是不使用上蓋則需使用強力的膠帶或強力的真空吸力裝置，來加強LED燈條與支撐治具的結合力道，以防止LED燈條在回焊爐中因高溫而變形，造成焊接品質不良的問題。但是使用強力的膠帶會使得支撐治具與LED燈條在焊接完成後難以分離，而採購真空吸力裝置則需要增加製造成本，並不符合經濟效應。

在先前技術中，使用一種在載板背面設置永久磁鐵，再結合鐵磁材料製成的上蓋，透過上蓋與載板的磁力結合，防止印刷電路板在回焊爐中因高溫而變形的技術，但如上段所述，使用上蓋會有元件偏移的風險。

因此需要提供一種既不需使用上蓋，而又能將LED燈條定位在支撐治具上之裝置與方法，以改正先前技術所存在的問題。

本發明之主要目的係在提供一種利用磁力吸附之印刷電路板以及支撐治具，使印刷電路板得以固定於支撐治具上。

本發明之支撐治具用以支撐印刷電路板，以利對印刷電路板進行表面黏著技術，印刷電路板包括電路板定位孔以及第一磁鐵，其中第一磁鐵位於電路板定位孔內，支撐治具包括：治具定位孔以及第二磁鐵，其中治具定位孔位於電路板定位孔下方，第二磁鐵位於治具定位孔內，藉由第一磁鐵與第二磁鐵間的磁力吸引，使印刷電路板得以固定於支撐治具上。在本發明之實施例中，電路板定位孔可利用幾何構造容納第一磁鐵，舉例來說，如側視剖面形狀為矩形或錐形。

本發明另提供一種定位方法，用以將印刷電路板固定於支撐治具上，以利對印刷電路板進行表面黏著技術，定位方法包括下列步驟：在印刷電路板上設置電路板定位孔；在支撐治具上設置治具定位孔；將第一磁鐵置於電路板定位孔內；將第二磁鐵置於治具定位孔內；以及透過第二磁鐵與第一磁鐵間的磁力吸引，使印刷電路板固定於支撐治具上。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請先參考圖2，圖2為本發明之支撐治具與印刷電路板之分解示意圖。如圖2所示，本發明之印刷電路板1係固定於支撐治具2上，以利對印刷電路板1進行表面黏著技術(SMT，surface mount technology)。本實施例中，印刷電路板1為LED燈條(LED light bar)，但本發明不以此為限。

以下請參考圖3，圖3為本發明之支撐治具之第一實施例以及印刷電路板之第一實施例之剖視圖，需注意的是，本說明書中的剖視圖係圖2中線段AA’之剖視圖。如圖3所示，本發明之支撐治具2用以支撐印刷電路板1，印刷電路板1包括電路板定位孔10以及第一磁鐵30，其中第一磁鐵30位於電路板定位孔10內。支撐治具2包括：治具定位孔20以及第二磁鐵40，治具定位孔20位於電路板定位孔10下方，第二磁鐵40位於治具定位孔20內，藉由第一磁鐵30與第二磁鐵40間的磁力吸引，使印刷電路板1得以固定於支撐治具2上。

如圖3所示，電路板定位孔10的側視剖面形狀為上寬 下窄(電路板定位孔10之上方開口寬於電路板定位孔10之下方開口)。本實施例中，本發明之電路板定位孔10之幾何形狀為矩形，而第一磁鐵30的形狀會與電路板定位孔10的形狀相配合，並且因為電路板定位孔10之下方開口的寬度窄於第一磁鐵30的寬度，可防止第一磁鐵30脫離印刷電路板1的狀況。再者，本實施例之治具定位孔20為一貫穿孔，且治具定位孔20之上方開口也窄於第二磁鐵40的寬度，可將第二磁鐵40固定於治具定位孔20內，藉此避免第二磁鐵40穿過治具定位孔20的狀況。

利用第一磁鐵30與第二磁鐵40間的磁力吸引能讓印刷電路板1與支撐治具2保持緊密貼合的狀態，不僅能讓錫膏均勻地塗抹在印刷電路板1上，而且在完成錫膏印刷後，也方便印刷電路板1與錫膏印刷使用之印刷鋼板脫離，避免沾黏。同時第一磁鐵30與第二磁鐵40間的磁力可讓印刷電路板1緊貼支撐治具2，以抑制在進行SMT製程中出現印刷電路板1彎曲或變形的情況。如圖3所示，本實施例之第一磁鐵30與第二磁鐵40的厚度實質上小於電路板定位孔10以及治具定位孔20的深度，藉此避免第一磁鐵30以及/或第二磁鐵40突出印刷電路板1而在印刷錫膏時出現錫膏厚度不均勻的情況。

請參考圖4，圖4為本發明之印刷電路板之第二實施例之剖視圖。如圖4所示，本發明之印刷電路板1a之電路板定位孔10a的側視剖面形狀為錐形，第一磁鐵30a的側視剖面形狀為錐形，並且第一磁鐵30a實質上與印刷電路板1a之表面齊平，但本發明不以此為限，第一磁鐵30a只要不凸出於印刷電路板1a即可。需注意的是，本發明適用之電路板定位孔與磁鐵的形狀皆不以上述實施例為限，圖式中的側視剖面形狀僅是舉例說明而已，任何側視剖面形狀呈上寬下窄之構造皆適用於本發明。雖然上述之實施例之電路板定位孔10與治具定位孔20都是利用電路板定位孔10與治具定位孔20的幾何形狀將第一磁鐵30與第二磁鐵40分別固定於電路板定位孔10與治具定位孔20內，但利用治具定位孔20的幾何形狀來固定第二磁鐵40，只是固定第二磁鐵40的手段之一，本說明書將再提供兩種第二磁鐵40的固定方式，關於此兩固定方式將分別利用圖5與圖6呈現。

以下請參考圖5，圖5為本發明之支撐治具之第二實施例之剖視圖。亦可利用支撐治具2a本身之構造來固定第二磁鐵40，如圖5所示，支撐治具2a之治具定位孔20a沒有貫穿支撐治具2a(治具定位孔20a沒有上方開口)，第二磁鐵40被限制在治具定位孔20a內。

以下請參考圖6，圖6為本發明之支撐治具之第三實施例之剖視圖。如圖6所示，治具定位孔20b內部被黏膠充滿，藉此將第二磁鐵40固定於治具定位孔20b內。由於此實施例係利用黏貼方式將跟第二磁鐵40固定於治具定位孔20b內，因此第二磁鐵40的形狀不需要跟治具定位孔20b的形狀相配合。

請參考圖7，圖7為本發明之定位方法之步驟流程圖。本發明之定位方法用以將如圖2與圖3所示之印刷電路板1固定於支撐治具2上，以利對印刷電路板1進行表面黏著技術。以下為說明方便，將以圖3為例說明本發明之定位方法，惟需注意的是本發明之定位方法不以適用於圖3所示者為限。如圖7所示，本發明之定位方法包括下列步驟：

步驟S1：在印刷電路板1上設置一電路板定位孔10。

本發明首先進行步驟S1，如圖3所示，在印刷電路板1上設置一幾何形狀為上寬下窄之電路板定位孔10。

步驟S2：在支撐治具2上設置治具定位孔20。

如圖3所示，本發明接著進行步驟S2，在支撐治具2上設置治具定位孔20，並使治具定位孔20位於電路板定位孔10之下。

步驟S3：將第一磁鐵30置於電路板定位孔10內。

如圖3所示，本發明接著進行步驟S3，將第一磁鐵30置於電路板定位孔10內，利用電路板定位孔10的幾何構造將第一磁鐵30固定於電路板定位孔10內。

步驟S4：將第二磁鐵40置於治具定位孔20內。

如圖3所示，本發明接著進行步驟S4，將第二磁鐵40置於治具定位孔20內，可利用治具定位孔20的幾何形狀來固定第二磁鐵40，也可利用黏膠來固定第二磁鐵40，或者利用支撐治具2的構造設計將第二磁鐵40固定於治具定位孔20內。

步驟S5：透過第一磁鐵30與第二磁鐵40間的磁力吸引，使印刷電路板1得以固定於支撐治具2上。

如圖3所示，本發明接著進行步驟S5，藉由第一磁鐵30與第二磁鐵40間的磁力吸引，使印刷電路板1緊密地與支撐治具2貼合，以便進行表面黏著技術。

此處需注意的是，本發明之定位方法並不以上述之步驟次序為限，只要能達成本發明之目的，上述之步驟次序亦可加以改變。

綜上所述，透過第一磁鐵30與第二磁鐵40彼此間的磁力吸引，足以提供替代圖1之先前技術中印刷錫膏時以及在回焊爐中印刷電路板所需之固定力道，因此利用本發明之印刷電路板1與支撐治具2可省去真空吸力裝置的開支以及黏貼膠帶所需之步驟，或覆蓋上蓋之人力，使得整體表面黏著技術完全自動化，不需使用人工或增加多餘的步驟或裝置。再者，本發明之定位方法免去覆蓋上蓋之步驟，不會出現已安置好的元件因為上蓋的放置而晃動，而出現焊接品質不良的情況。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制於實施例。譬如此不脫離本發明基本架構者，皆應為本專利所主張之權利範圍，而應以專利申請範圍為準。

1、1a．．．印刷電路板

10、10a．．．電路板定位孔

30、30a．．．第一磁鐵

2、2a、2b．．．支撐治具

40、40a、40b．．．第二磁鐵

20、20a、20b．．．治具定位孔

80．．．黏膠

AA’．．．線段

S1、S2、S3、S4、S5．．．步驟

圖1係先前技術之表面黏著技術之步驟流程圖。

圖2係本發明之支撐治具與印刷電路板之分解示意圖。

圖3係本發明之支撐治具之第一實施例以及印刷電路板之第一實施例之剖視圖。

圖4係本發明之印刷電路板之第二實施例之剖視圖。

圖5係本發明之支撐治具之第二實施例之剖視圖。

圖6係本發明之支撐治具之第三實施例之剖視圖。

圖7係本發明之定位方法之步驟流程圖。

1．．．印刷電路板

10．．．電路板定位孔

30．．．第一磁鐵

2．．．支撐治具

40．．．第二磁鐵

20．．．治具定位孔

Claims (9)

1. 一種支撐治具，用以支撐一印刷電路板，以利對該印刷電路板進行表面黏著技術，其中該印刷電路板為發光二極體燈條(LED light bar)，且該印刷電路板包括一電路板定位孔以及一第一磁鐵，其中該第一磁鐵位於該電路板定位孔內，且該第一磁鐵的幾何形狀係與該電路板定位孔的幾何形狀相配合，且該第一磁鐵的厚度實質上小於或等於該電路板定位孔的深度，該支撐治具包括：一治具定位孔，其係位於該電路板定位孔下方；以及一第二磁鐵，其係位於該治具定位孔內，藉由該第一磁鐵與該第二磁鐵間的磁力吸引，使該印刷電路板得以固定於該支撐治具上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之支撐治具，其中該第二磁鐵的幾何形狀係與該治具定位孔的幾何形狀相配合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之支撐治具，其中該治具定位孔為一貫穿孔。
4. 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之支撐治具，其中第二磁鐵係黏著固定於該治具定位孔內。
5. 一種印刷電路板，其係固定於一支撐治具上，以利對該印刷電路板進行表面黏著技術，其中該印刷電路板為發光二極體燈條(LED light bar)，該印刷電路板包括：一電路板定位孔；以及一第一磁鐵，其係位於該電路板定位孔內，其中該第一磁鐵的幾何形狀係與該電路板定位孔的幾何形狀相配 合，且該第一磁鐵的厚度實質上小於或等於該電路板定位孔的深度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之印刷電路板，其中該電路板定位孔之側視剖面形狀為上寬下窄。
7. 如申請專利範圍第6項所述之印刷電路板，其中該電路板定位孔之側視剖面形狀為矩形。
8. 如申請專利範圍第6項所述之印刷電路板，其中該電路板定位孔之側視剖面形狀為錐形。
9. 一種定位方法，係用以將如申請專利範圍第5項所述之一印刷電路板定位於一支撐治具上，以利對該印刷電路板進行表面黏著技術，該定位方法包括下列步驟：在該印刷電路板上設置一電路板定位孔；在該支撐治具上設置一治具定位孔；將一第一磁鐵置於該電路板定位孔內；將一第二磁鐵置於該治具定位孔內；以及透過該第一磁鐵與該第二磁鐵間的磁力吸引，使該印刷電路板得以固定於該支撐治具上。