TWI499751B - 可調式過爐治具 - Google Patents

Description

可調式過爐治具

本發明係關於一種治具，特別是一種可調式過爐治具，用於承載電路板通過錫爐執行表面黏著技術(SMT)製程。

電路板(printed circuit board，PCB)是一種提供各種電子零組件電性布設(layout)於其上的基板，透過眾多電子零組件的電性組合，使得電路板得以達到規格所需的效能，例如主機板、顯示卡以及無線網卡等類型。在電路板上常見的電子零組件中，有部分電子零組件是以表面黏著技術(surface mounting technology，SMT)電性結合於電路板上，例如電晶體、二極體等，有部分電子零組件則是通過迴焊爐以焊接方式被固定於電路板上，例如電解電容、電連接器等。

在電子工業製程中，所欲追求的目標就是提升功能集成度以及體積的輕薄短小，意即使更多的功能可被安置於相同面積大小的電路板上，或者使電路板維持同樣的功能，而電路板所佔的面積得以縮減。因此，縮小電路板面積的唯一方法只有將電子零組件的體積縮小，繼而取代傳統電子零組件而發展出表面黏著技術(SMT)。

以表面黏著技術而言，電路板在過錫爐時，需要藉助過爐治具的支撐才能順利經過錫爐進行焊接製程或迴焊製程。然而，不同規格的電路板在尺寸大小與形狀也會有所不同，為了配合不同規格的電路板，過爐治具也必須因應這樣的改變而選擇最適合的 尺寸。因此，製造廠商必須備齊多款因應不同規格之電路板的過爐治具，以方便生產線在替換時所用，如此將造成製造過爐治具的成本增加，也需要一定的空間存放這些過爐治具。若不再生產其中一種電路板時，相對應的過爐治具則需要一併報廢，造成材料上的浪費。

再者，在電路板設計測試的階段，電路板的電路布局與尺寸要求經常因為客製化的設計需求而有所改變，例如各種型號之顯示卡的繪圖處理器(Graphics processing unit，GPU)位置都不盡相同，為了保護最重要的電子零組件-CPU/GPU，因此製造廠商必須因應不同位置的CPU/GPU而對應設計多種款式的過爐治具，因此也限制了過爐治具的重複使用率，多款過爐治具無法被有效的利用。

鑒於以上問題，本發明提供一種可調式過爐治具，藉以克服習用過爐治具無法適用不同型號或規格之電路板的問題。

本發明所揭露之可調式過爐治具，適用於固定一電路板。可調式過爐治具包含一框架、一支撐座、一支撐件以及一擋邊。

其中，框架具有複數個邊框，各個邊框各自連接而構成一中空開口，而電路板的其中三側邊係架設於框架上，且電路板部分露出於中空開口。支撐座藉由其兩端與框架的相對二邊框連接而設置在框架上，支撐件具有一接合部且支撐座具有一接合件，透過接合部與接合件的結合，使支撐件以可拆卸的關係設置於支撐 座上。支撐件更具有複數個支撐柱，係從電路板的下方抵頂住電路板。擋邊係以其兩端活動設置於框架的相對二邊框上，以供電路板的另一側邊架設於擋邊上。

本發明之功效在於，在執行過錫爐焊接製程時，使用者可活動調整本發明之治具的擋邊擺放位置，以配合不同規格或尺寸的電路板，使電路板得以四個側邊平穩地放置於本發明之可調式治具上進入錫爐。本發明的過爐治具可適用各種型號的電路板，不需額外製造不同款式的治具，有效利用本發明的治具，提高治具的使用率，如此可大幅減少製造成本。

並且，因應不同型號或種類之電路板，本發明之可調式治具亦可對應調整支撐件之多個支撐柱的支撐位置，使本發明之可調式治具的支撐柱皆能精準地支撐於鄰近電路板的處理單元的相對位置、或是電路板的重心位置、或是電路板易產生撓曲變形的相對位置，避免進行過爐焊接時電路板因受熱而造成過度撓曲變形(bending)的情況發生。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

第1圖所示為本發明第一實施例之可調式過爐治具的立體分解圖，並請同時參閱第2圖至第5圖所示之本發明第一實施例之可調式過爐治具的各視角示意圖。

請參閱第1圖至第5圖，本發明第一實施例之可調式過爐治具100適用於一電路板10，且電路板10電性設置有一處理單元 11。舉例而言，本實施例所述的電路板10可以是音效卡或顯示卡，處理單元11可以是中央處理器(Centrol processing unit，CPU)或是繪圖處理器(Graphics processing unit，GPU)，以下的實施方式內容將以具有GPU的顯示卡做為實施態樣的說明，但並不以此為限。

本實施例之可調式過爐治具100包含一框架110、一支撐座120、一支撐件130、一擋邊140以及複數個固定件150。其中，框架110具有四個邊框1101-1104，各個邊框1101-1104各自相連接而構成一中空開口170，中空開口170的功用在於，當本發明之可調式治具100通過錫爐時，中空開口170可將放置於電路板10上的元件之腳位暴露出來並進行焊接，電路板10的三個側邊係架設於框架110的承載部111上，承載部111設置於可調式過爐治具100的邊框1102-1104內側，當設有處理單元11的電路板10放置在可調式過爐治具100內時，電路板10的其中三側邊可架置在承載部111上，電路板10的另一側邊則架設於擋邊140之凸板142上(請參考第10圖)。

支撐座120的相對二側邊各具有兩個穿孔121，而與支撐座120連接的框架110之邊框1102、1104各設有兩個固定孔112，透過將固定件150穿設於穿孔121並鎖固於固定孔112上，使支撐座120固設於框架110上。其中，本實施例所揭露的穿孔121與固定孔112的數量並不侷限，可根據實際設計需求與使用需求而對應增減穿孔121與固定孔112的數量。再者，本實施例之支撐座120係固設於框架110上，然熟悉此項技術者，亦可將支撐 座120設計為可相對框架110活動的型態，並不以本發明所揭露之實施態樣為限。

支撐件130的一面凸設有複數個支撐柱131，支撐柱131的功用在於從電路板10的下方抵頂住電路板10，且支撐柱131所抵頂的位置係鄰近於處理單元11的相對位置(如第3圖所示)，由於設置在電路板10上的處理單元11之重量通常較電路板10的其他元件重，因此當電路板10在過爐焊接時，容易因此重量不均而使電路板10發生翹曲(bending)，所以為了避免發生翹曲的情形而設置支撐柱131，有效避免電路板10因翹曲而導致處理單元11在焊接時的良率不佳問題。

並且，如第5圖所示，本實施例之支撐件130更包括一接合部132，以及支撐座120亦凸設有一接合件122，支撐座120與支撐件130即是透過接合件122與接合部132的相互嵌合而固定，由於不同規格或尺寸的電路板10，其處理單元11所設置的位置也不盡相同，因此藉由不同的支撐件130可對應不同規格尺寸的電路板10的特性，以達到可對應支撐各種態樣之電路板10的處理單元11的功效。

本實施例之支撐座120與支撐件130之類型同樣僅為舉例之目的，並不用以侷限本發明。例如，支撐座120的外型可以是正方形或圓形，支撐件130的外型也可以是一個具有四個邊框的中空框架，又或者是具有三個邊的馬蹄形框架，熟悉此項技術之人員可根據實際需求而對應改變支撐座120與支撐件130的外型。

第6圖所示為本發明第二實施例之可調式過爐治具的俯視 圖，並請同時參閱第7圖所示本發明第二實施例之可調式過爐治具之局部放大示意圖。第二實施例與第一實施例的結構大致相同，所不同者在於，第二實施例的擋邊140與框架110之承載部111的連接關係。以下，對以不同方式連接的擋邊140與框架110進行說明。另外，在以下的說明中，與第一實施例相同的部分使用相同的記號，並省略其說明。

如第6圖與第7圖所示，擋邊140係以可活動的方式跨設於框架110之承載部111上，並藉此與承載部111在同一水平的方向上做往復滑移的動作，擋邊140的兩端具有凸部145，而與擋邊140連接的框架110之承載部111更具有間隔排列的複數個凹部115，擋邊140透過凸部145與凹部115選擇性的嵌合而達到固定的效果。

本實施例之凸部145是設置在擋邊140兩端的底面，而凹部115是設置在框架110的承載部111上。但，上述凸部145與凹部115之設置位置與結構類型僅為舉例之目的，並不用以侷限本發明。例如，凸部145也可以是柱狀結構，而凹部115也可以是柱狀凹槽結構，只要是可達到嵌合定位的結構皆可。並且，凸部145的位置也可以設置於擋邊140的相對兩側面，而凹部115的設置位置也可以是在框架110的相對兩邊框上，而不須設置於承載部111上，且凸部145與凹部115的設置位置更可以互相對換，即，凸部145可設置在框架110上，而凹部115可設置在擋邊140上。

第8圖為本發明第三實施例之可調式過爐治具之俯視圖，其中本發明之第三實施例與第一實施例的結構大致相同，所不同者 在於，第三實施例之支撐座120與框架110之連接關係。以下，對以不同方式連接的支撐座120與框架110進行說明。另外，在以下的說明中，與第一實施例相同的部分使用相同的記號，並省略其說明。

如第8圖所示，與支撐座120連接的框架110之相對二邊框更具有一滑軌114，當支撐座120置放於相對二邊框的滑軌114時，支撐座120可沿著滑軌114往復滑移，並且透過固定件150穿過滑軌114並鎖固於穿孔121中，令支撐座120固設於框架110的相對二邊框上。在第8圖中，框架110更具有兩個定位件160，定位件160樞設於框架110的邊框上，定位件160相對於邊框樞轉，並請參考第9圖，第9圖為本發明之可調式過爐治具之局部剖面側視圖，由第9圖可得知定位件160具有壓抵電路板10在垂直方向上的位移的功能，熟知此項技術之人員可依實際需求而對應改變定位件160的型態與位置，本發明雖僅在第三實施例中揭露定位件160，但並不以此為限制，定位件160同樣可設置於第一或第二實施例中。

本實施例之滑軌114係設置於框架110上，但僅為舉例之目的，並不以此侷限本發明。例如，滑軌114結構也可以是設置於支撐座120的相對二側邊上，因此，支撐座120與框架110的連接關係可以有其他變化，例如支撐座120具有滑軌114，而框架110具有固定孔112，或者支撐座120與框架110皆具有與滑軌114相同的結構，如此一來即可增加支撐座120設置在框架110上的活動性。

第10圖與第11圖所示為本發明之可調式過爐治具之擋邊的局部剖面側視圖。於第10圖中，本實施例之擋邊140的一端面延伸形成有一凸板142，凸板142係以朝向電路板10的方向延伸形成，當電路板10放置於框架110上時，電路板10的三個側邊係放置於框架110的承載部111上，而電路板10的另一側邊即架設於擋邊140之凸板142上。或者是，於第11圖中，本實施例之擋邊140的相對二端面分別延伸形成有凸板142，當電路板10的另一側邊嵌設於擋邊140的兩凸板142之間時，凸板142可具有限制電路板10在垂直方向上的位移之功效。

第12圖至第14圖所示為本發明第一實施例之可調式過爐治具裝載另一型態之電路板的各視角示意圖。

上述本發明各實施例之可調式過爐治具100除了可裝載電性設置有處理單元11的電路板10外，亦可裝載無設置處理單元11的電路板10進行焊接製程。

本發明第一實施例之可調式過爐治具100的支撐件130，其支撐柱131是從電路板10的下方抵頂住電路板10，且支撐柱131所抵頂的位置係鄰近於電路板10的重心位置，或者是電路板10容易產生撓曲變形的相對位置(如第13圖所示)。如此一來，當電路板10在過爐焊接時，支撐柱131可有效避免因重心不均而使電路板10發生翹曲(bending)的情形，改善電路板10因翹曲而導致在焊接製程時的良率不佳問題。

本發明所揭露實施例之可調式過爐治具100的支撐件130，可根據不同規格或尺寸的電路板10而對應改變其設置位置，以達 到可對應支撐各種態樣之電路板10的功效，因此本發明之可調式過爐治具100的支撐座120與支撐件130型態並不以所揭露的實施態樣為限。

綜上所述，本發明各實施例之技術特徵大致可分為兩大部分，第一部分為支撐座120與框架110的連接關係，第二部分為擋邊140與框架110的連接關係。第一實施例中，支撐座120係以固定的連接關係設置於框架110上，擋邊140係以設置組設孔141的方式，將擋邊140可選擇性的鎖固於框架110上，即，透過固定件150穿設組設孔141再鎖固於連接孔113中，當固定件150尚未將組設孔141完全壓固時，擋邊140可透過組設孔141執行微調的工作，而當固定件150完全壓固組設孔141時，則擋邊140完全固定於框架110上，因此其連接關係可稱為可選擇性的鎖固。第二實施例中，支撐座120與框架110的連接關係相同，而擋邊140則是可活動式的跨設於框架110的承載部111上。第三實施例中，支撐座120可藉由框架110上的滑軌114而往復滑移，而擋邊140與框架110的連接關係則與第一實施例相同。

然，熟知此項技術之人員可依實際需求而對應組合，本發明雖然僅揭露的三種實施例，但是並非用以限制本發明，也就是說，本發明之技術特徵可透過不同的組合方式而形成。

本發明之可調式過爐治具具有以下優點：

1.本發明之可調式過爐治具在執行過爐焊接時，透過調整本發明之治具的擋邊位置，以配合各式不同尺寸型號的電路板，使電路板的四個側邊平穩地放置在治具中，且 本發明之治具可適用於各種不同尺寸型號的電路板，可提高治具的使用率，進而降低治具的製造成本。

2.由於不同尺寸型號的電路板，其處理單元設置的位置也有所不同，並且不同尺寸型號的電路板之重心位置亦有所不同，或者是電路板容易產生撓曲變形的位置亦有所不同。因此，本發明之可調式過爐治具可調整支撐件上的支撐柱的支撐位置，使支撐柱都可以精準地支撐於鄰近處理單元的相對位置，或是支撐於鄰近電路板的重心位置，或是支撐於電路板容易產生撓曲變形的相對位置，避免進行過爐焊接時因電路板受熱以及重量分配不均的情況，發生翹曲的問題。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電路板

11‧‧‧處理單元

100、200、300‧‧‧可調式過爐治具

110‧‧‧框架

1101-1104‧‧‧邊框

111‧‧‧承載部

112‧‧‧固定孔

113‧‧‧連接孔

114‧‧‧滑軌

115‧‧‧凹部

120‧‧‧支撐座

121‧‧‧穿孔

122‧‧‧接合件

130‧‧‧支撐件

131‧‧‧支撐柱

132‧‧‧接合部

140‧‧‧擋邊

141‧‧‧組設孔

142‧‧‧凸板

145‧‧‧凸部

150‧‧‧固定件

160‧‧‧定位件

170‧‧‧中空開口

第1圖為本發明第一實施例之可調式過爐治具之立體分解圖。

第2圖為電路板裝載於本發明第一實施例之可調式過爐治具的立體示意圖。

第3圖為第2圖之局部放大示意圖。

第4圖為本發明第一實施例之可調式過爐治具裝載有電路板之俯視圖。

第5圖為本發明第一實施例之可調式過爐治具之支撐件與支撐座的剖面側視圖。

第6圖為本發明第二實施例之可調式過爐治具之俯視圖。

第7圖為本發明第二實施例之可調式過爐治具之局部放大示意圖。

第8圖為本發明第三實施例之可調式過爐治具之俯視圖。

第9圖為本發明之可調式過爐治具之局部剖面側視圖。

第10圖為本發明之可調式過爐治具之局部剖面側視圖。

第11圖為本發明之可調式過爐治具之局部剖面側視圖。

第12圖為另一型態之電路板裝載於本發明第一實施例之可調式過爐治具的立體示意圖。

第13圖為第12圖之局部放大示意圖。

第14圖為本發明第一實施例之可調式過爐治具裝載有另一型態之電路板之俯視圖。

10‧‧‧電路板

11‧‧‧處理單元

100‧‧‧可調式過爐治具

110‧‧‧框架

1101-1104‧‧‧邊框

111‧‧‧承載部

112‧‧‧固定孔

113‧‧‧連接孔

120‧‧‧支撐座

130‧‧‧支撐件

131‧‧‧支撐柱

140‧‧‧擋邊

141‧‧‧組設孔

150‧‧‧固定件

170‧‧‧中空開口

Claims (10)

1. 一種可調式過爐治具，適用於固定一電路板，該可調式過爐治具包含：一框架，具有複數個邊框，各該邊框各自連接而構成一中空開口，該電路板的其中三側邊係架設於該框架上，該電路板部分露出於該中空開口；一支撐座，設置於該框架的相對二該邊框上；一支撐件，可拆卸地設置於該支撐座上，該支撐件具有複數個支撐柱，該等支撐柱係抵頂於該電路板；以及一擋邊，活動設置於該框架的相對二該邊框上，該電路板的另一側邊係架設於該擋邊上。
2. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中該框架更具有一承載部，環設於該等邊框內側，該電路板係置放於該承載部上。
3. 如請求項第2項所述之可調式過爐治具，其中該擋邊的二端係置放於相對二該邊框的該承載部上，且該擋邊可沿著該承載部往復滑移，且相對二該邊框的該承載部更具有間隔排列的複數個凹部，該擋邊的該二端分別具有一凸部，該擋邊選擇性的以該二凸部嵌設於該承載部的其中二凹部內。
4. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中更包括有複數個固定件，且該等邊框具有複數個固定孔，該支撐座具有複數個穿孔，分別對應於該等固定孔，該等固定件分別穿設過該等穿孔並鎖固於該等固定孔內，令該支撐座固設於該框架的相對二該邊框上。
5. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中更包含複數個固定件，且該等邊框的相對二該邊框分別具有一滑軌，該支撐座具有複數個穿孔，該支撐座置放於相對二該邊框的該滑軌上，且該支撐座可沿著該滑軌往復滑移，該等固定件穿設該等滑軌並鎖固於該等穿孔，令該支撐座固設於該框架的相對二該邊框上。
6. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中更包含二固定件，且該框架之相對二該邊框分別具有複數個連接孔，該擋邊之兩端分別具有一組設孔，該擋邊以該二組設孔對應於二該邊框之其中一該連接孔的位置，並藉由該二固定件分別穿設該組設孔並鎖固於該連接孔，令該擋邊固設於該框架的相對二該邊框上。
7. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中更包含複數個定位件，該等定位件樞設於該框架之該等邊框上，該等定位件相對於該等邊框樞轉，並且壓抵該電路板。
8. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中該擋邊更具有一凸板，係朝向該電路板之方向延伸設置，該電路板的該另一側邊係架設於該凸板上。
9. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中該支撐座更具有至少一接合件，該支撐件具有一接合部，與該接合件相匹配，該接合部與該接合件相結合，使該支撐件設置於該支撐座上。
10. 如請求項第1項所述之可調式過爐治具，其中該電路板電性設置有一處理單元，該支撐件之該等支撐柱抵頂於該電路板的 位置係鄰近於該處理單元。