TWI592076B - 電路板治具 - Google Patents

Description

電路板治具

本發明係有關於一種電路板治具。

由於目前印刷電路板會隨著應力變形及溫度變化，往往於加工時常會造成製程上之不便，必須藉助電路板治具將印刷電路板夾合其中，藉此壓迫印刷電路板使其無法翹曲、移位或變型，進而避免加工不易及零件裝著偏移不準確等問題。

然而，由於目前的印刷電路板之電子電路相當精密，若電路板治具之夾合力量過大，都可能破壞電路板，造成印刷電路板上之電子電路設計的損壞。

有鑑於此，如何提供一種解決方案，可有效改善上述所帶來的缺失及不便，實乃相關業者目前刻不容緩之一重要課題。

本發明是在提供一種電路板治具，用以解決以上先前技術所提到的不便與缺陷。

此電路板治具包含一第一承載板、一第二承載 板、至少一第一磁性體與至少一第二磁性體。第一承載板具有至少一第一孔槽。第二承載板具有至少一第二孔槽。第一磁性體與第二磁性體分別配置於第一孔槽與第二孔槽內。如此，當第一承載板與第二承載板相互蓋合時，第一磁性體與第二磁性體相互磁吸，以致一印刷電路板能受夾合於第一承載板與第二承載板之間。此時，印刷電路板介於第一磁性體與第二磁性體之間。

本發明之電路板治具利用磁性相吸原理使得第一承載板與第二承載板緊密吸合，因此壓迫印刷電路板使其無法翹曲、移位或變型，進而能有效改善印刷電路板翹曲、移位或變型等問題。

此外，由於發明人發現第一磁性體與第二磁性體相互磁吸所產生之磁吸力過大時，將導致印刷電路板遭到壓迫，甚至遭到破壞，造成印刷電路板上之電子電路設計的損壞。因此，發明人經多次試驗後，終於找出一旦第一磁性體與第二磁性體相互磁吸之磁吸力強度介於168高斯~550高斯之間，印刷電路板可以穩固地被夾合於第一承載板與第二承載板之間，但不致受到損壞。

依據本發明一或多個實施方式中，第一承載板具有二相對之第一面與第二面。第一孔槽位於第一承載板之第一面。第二承載板具有二相對之第三面與第四面。第二孔槽位於第二承載板之第三面。故，當第一承載板與第二承載板相互蓋合時，第一承載板之第一面與第二承載板之第三面分別觸壓印刷電路板。

依據本發明一或多個實施方式中，第一承載板更具有至少一第一細孔。第一細孔位於第一承載板之第二面，且接通第一孔槽。第一細孔的口徑小於第一孔槽的口徑。

依據本發明一或多個實施方式中，第二承載板更具有至少一第二細孔，第二細孔位於第二承載板相對第四面，且接通第二孔槽。第二細孔的口徑小於第二孔槽的口徑。

依據本發明一或多個實施方式中，第一承載板更具有至少一第一開口。第一開口貫通第一承載板之第一面與第二面。當印刷電路板受夾合於第一承載板與第二承載板之間時，第一開口暴露出部份之印刷電路板。

依據本發明一或多個實施方式中，第二承載板更具有至少一第二開口。第二開口貫通第二承載板之第三面與第四面。當印刷電路板受夾合於第一承載板與第二承載板之間時，第二開口暴露出部份之印刷電路板。

依據本發明一或多個實施方式中，第一孔槽具有一第一深度。第二孔槽具有一第二深度。第一深度與第二深度分別位於2.1公釐~2.8公釐所形成之範圍中。

依據本發明一或多個實施方式中，第一磁性體具有一小於第一深度之第一厚度，第二磁性體具有一小於第二深度之第二厚度。第一厚度與第二厚度分別位於1.8公釐~2.0公釐所形成之範圍中。

依據本發明一或多個實施方式中，第一孔槽具有 一第一深度，第一磁性體具有一小於第一深度之第一厚度，其中第一深度與第一厚度的相差值為位於0.3公釐~0.7公釐所形成之範圍中，且第一磁性體所產生之磁吸力強度的範圍為介於200高斯~260高斯之間。

依據本發明一或多個實施方式中，第一磁性體與該第二磁性體相互面向之頂面彼此之間所間隔的最小直線距離位於0.6公釐~1.4公釐所形成之範圍中，且該第一磁性體所產生之磁吸力強度的範圍為介於200高斯~520高斯之間。

依據本發明一或多個實施方式中，第一磁性體透過鉚合壓鑄的方式被匹配地嵌合於第一孔槽內。更具體地，第一孔槽之內壁抵壓於該第一磁性體露出該第一孔槽之一槽口的一面，其中該第一孔槽之該槽口的一最小直徑小於該第一磁性體的一最大寬度。

依據本發明一或多個實施方式中，第二磁性體透過鉚合壓鑄的方式被匹配地嵌合於第二孔槽內。更具體地，第二孔槽之內壁抵壓於該第二磁性體露出該第二孔槽之一槽口的一面，其中該第二孔槽之該槽口的一最小直徑小於該第二磁性體的一最大寬度。

10、11‧‧‧電路板治具

100‧‧‧第一承載板

110‧‧‧第一面

120‧‧‧第二面

130‧‧‧第一開口

140‧‧‧第一孔槽

141‧‧‧槽口

150‧‧‧第一細孔

160‧‧‧第一磁性體

200‧‧‧第二承載板

210‧‧‧第三面

220‧‧‧第四面

230‧‧‧第二開口

240‧‧‧第二孔槽

250‧‧‧第二細孔

260‧‧‧第二磁性體

300‧‧‧印刷電路板

A1‧‧‧第一深度

A2‧‧‧第二深度

T1‧‧‧第一厚度

T2‧‧‧第二厚度

W1‧‧‧第一寬度

W2‧‧‧第二寬度

第1圖係繪示本發明一實施方式之電路板治具之組合圖。

第2圖係繪示第1圖之分解圖。

第3圖係繪示第1圖之A-A剖面圖。

第4圖係繪示本發明另一實施方式之電路板治具之剖面圖，其剖面位置與第3圖相同。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

為了解決習知印刷電路板翹曲、移位或變型等問題，本發明提供一電路板治具藉以有效改善此問題。第1圖係繪示本發明一實施方式之電路板治具10之組合圖。第2圖係繪示第1圖之分解圖。第3圖係繪示第1圖之A-A剖面圖。

請同時參見第1圖、第2圖以及第3圖。此電路板治具10包含一第一承載板100、一第二承載板200、多個第一磁性體160與多個第二磁性體260。第一承載板100具有多個第一孔槽140。第二承載板200具有多個第二孔槽240。第一磁性體160與第二磁性體260分別配置於第一孔槽140與第二孔槽240內。當第一承載板100與第二承載板200相互蓋合時，第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸，以致至少一印刷電路板300能受夾合於第一承載板100與第二承載板200之間。此時，印刷電路板300介於第一磁性體160與第二磁性體260之間。如此，當印 刷電路板300隨著電路板治具10進行加工(例如通過錫爐)時，印刷電路板300便無法於第一承載板100與第二承載板200之間產生翹曲、移位或變型。通常而言，第一磁性體160與第二磁性體260皆是透過水膠(圖中未示)而分別黏合於第一孔槽140與第二孔槽240內，然而，本發明不限於此，第一磁性體160與第二磁性體260也可以不透過水膠而黏合於第一孔槽140與第二孔槽240內，僅靠磁性體於孔槽內的摩擦力。

本實施方式中，更具體地，如第2圖與第3圖所示，第一承載板100呈板狀，具有二相對之第一面110與第二面120。第一孔槽140位於第一承載板100之第一面110。第二承載板200呈板狀，具有二相對之第三面210與第四面220。第二孔槽240位於第二承載板200之第三面210。如此，當第一承載板100與第二承載板200相互蓋合時，第一承載板100之第一面110與第二承載板200之第三面210分別觸壓印刷電路板300。

本實施方式中，如第2圖與第3圖所示，第一承載板100更具有多個第一開口130。第一開口130貫通第一承載板100之第一面110與第二面120，且依據一陣列方式間隔地排列。同樣地，第二承載板200更具有多個第二開口230。第二開口230貫通第二承載板200之第三面210與第四面220，且依據一陣列方式間隔地排列。如此，當使用第一承載板100與第二承載板200夾持此印刷電路板300時，每一第一開口130對準對應的第二開口230， 且第一開口130暴露出部份之印刷電路板300，例如，印刷電路板300一面之部分區域上之電路，第二開口230暴露出部份之印刷電路板300，例如，印刷電路板300另面之部分區域上之電路。

如此，當印刷電路板300隨著電路板治具10進行加工(例如通過錫爐)時，電子元件便可從其中一第一開口130及/或第二開口230所露出之電路連接至印刷電路板300上。在本實施方式中，第一開口130以及第二開口230均為矩形，然而，本發明並不侷限於此形狀。

此外，如第3圖所示，第一承載板100更具有至少一第一細孔150。第一細孔150位於第一承載板100之第二面120，且接通第一孔槽140。第一細孔150的口徑小於第一孔槽140的口徑。第二承載板200更具有至少一第二細孔250，第二細孔250位於第二承載板200相對第四面220，且接通第二孔槽240。第二細孔250的口徑小於第二孔槽240的口徑。本實施方式中，由於第一磁性體160或/及第二磁性體260呈圓餅形，第一孔槽140或/及第二孔槽240的形狀與第一磁性體160或/及第二磁性體260的形狀大致匹配。如此，當第一磁性體160或/及第二磁性體260裝入第一孔槽140或/及第二孔槽240時，第一孔槽140或/及第二孔槽240內的氣體可從第一細孔150或/及第二細孔250排除。此外，當第一磁性體160或/及第二磁性體260因為退磁或其它因素需要更換時，在移除第一磁性體160或/及第二磁性體260的考量上，以一針狀物(例如頂 針，圖中未示)伸入第一細孔150或/及第二細孔250，第一磁性體160或/及第二磁性體260便可分別從第一孔槽140或/及第二孔槽240脫離第一承載板100或/及第二承載板200。

然而，本發明不限於此，其他實施方式中，第一細孔150或/及第二細孔250也可以被省略，使得第一孔槽140或/及第二孔槽240改為盲孔。此外，本發明也不侷限第一孔槽140或/及第二孔槽240以及第一磁性體160或/及第二磁性體260的形狀。

由於電路板治具10夾合力量過大，而可能導致印刷電路板300上之電子電路設計的損壞，為此，發明人發現因為每組第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸所產生之磁吸力過大時，將導致印刷電路板300之對應區域遭到壓迫，甚至遭到破壞，造成印刷電路板300上之電子電路設計的損壞。因此，發明人經多次試驗後，終於找出一旦第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸之磁吸力強度位於168高斯~550高斯所形成之範圍中，印刷電路板300可以穩固地被夾合於第一承載板100與第二承載板200之間，但又不致因磁吸力過大而夾壞印刷電路板300。

實作上，發明人透過調整磁性體的厚度或/及孔槽底部至印刷電路板300之最小直線距離(即孔槽深度)以控制第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸之磁吸力強度。孔槽底部至印刷電路板300之最小直線距離(即孔槽深度)與第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸之磁吸 力強度成反比。第一磁性體160與第二磁性體260的厚度與第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸之磁吸力強度大致上成正比。

具體地，如第3圖所示，第一孔槽140具有一第一深度A1。第一磁性體160具有一小於第一深度A1之第一厚度T1。第二孔槽240具有一第二深度A2。第二磁性體260具有一小於第二深度A2之第二厚度T2。

如下表一為針對第一孔槽140之深度為2.1公釐~2.8公釐且第一磁性體160厚度為1.8公釐~2.0公釐所進行高斯儀的測試而得之各種磁吸力強度。由於表一可知，第一深度A1分別位於2.1公釐~2.8公釐所形成之範圍中。第一厚度T1分別位於1.8公釐~2.0公釐所形成之範圍中。

由表一可知，舉例來說，當第一厚度T1為2.0公釐，且第一深度A1為2.5公釐時，磁吸力強度為250高斯，或是，磁吸力強度位於250高斯±10(即240高斯~260高斯)所形成之範圍中。舉另例來說，當第一厚度T1為1.8公釐，且第一深度A1為2.35公釐時，磁吸力強度為230高斯，或是，磁吸力強度位於230高斯±10(即220高斯~240高斯)所形成之範圍中。

本實施方式中，第一孔槽140與第二孔槽240的尺寸規格一致，且第一磁性體160與第二磁性體260的種類一致，則第二厚度T2與第二深度A2可近似第一厚度T1與第一深度A1的數據，故，參考表一之第一厚度T1與第一深度A1的數據後，由於第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸所產生之磁吸力強度大致介於第一磁性體160之磁吸力強度的1倍~2倍之間，故，由表一可推算出，第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸所產生之磁吸力強度的最高值大致視為275高斯~550之間(275*2)，最低值大致視為168高斯~336高斯(168*2)，即其最大範圍將可大致視為168高斯~550高斯。

此外，當印刷電路板300的厚度小到可暫時忽略，且第一磁性體160與第二磁性體260的種類一致，則第一磁性體160與第二磁性體260相互面向之頂面彼此之間所間隔的最小直線距離可決定第一磁性體160與第二磁性體 260相互磁吸所產生之磁吸力強度。例如，第一磁性體160面向第二磁性體260之一面至第一承載板100面向第二承載板200之一面的最小直線距離位於0.3公釐~0.7公釐所形成之範圍中，換句話說，第一深度A1與第一厚度T1的相差為位於0.3公釐~0.7公釐所形成之範圍中，如此，第一磁性體160輸出磁吸力強度的範圍大致介於200高斯~260高斯之間。

藉於第一孔槽140與第二孔槽240的尺寸規格一致，且第二厚度T2近似第一厚度T1的數據，故，由於第一承載板100之第一深度A1與第一厚度T1的相差為介於0.3公釐~0.7公釐，可推算出第一磁性體160與第二磁性體260相互面向之頂面彼此之間所間隔的最小直線距離(亦即第一深度A1-第一厚度T1+第二深度A2-第二厚度T2)位於0.6公釐~1.4公釐所形成之範圍中。由於第一磁性體160輸出磁吸力強度的範圍大致介於200高斯~260高斯之間，同理，第一磁性體160與第二磁性體260相互磁吸所產生之磁吸力強度的最高值大致視為介於260高斯~520高斯(260*2)之間，最低值大致視為介於200高斯~400高斯之間(200*2)之間，即其最大範圍將可大致視為介於200高斯~520高斯之間。

由於第1圖之電路板治具10進行加工，例如通過錫爐時，上述水膠可能受高溫影響而無法於第一孔槽140與第二孔槽240內有效抓握第一磁性體160與第二磁性體260。對此，如第4圖所示，第4圖係繪示本發明另一實施 方式之電路板治具11之剖面圖，其剖面位置與第3圖相同。本實施方式之電路板治具11與第1圖之電路板治具10大致相同，其差異之一為，本實施方式是透過鉚合壓鑄的方式將第一磁性體160硬壓入第一孔槽140內，使得第一磁性體160被匹配地嵌合於第一孔槽140，進而無法脫離第一孔槽140。更具體地，將第一磁性體160硬壓入第一孔槽140內之後，第一孔槽140內壁抵壓於第一磁性體160露出第一孔槽140之槽口141的一面，意即，第一孔槽140之槽口141的最小寬度W2小於第一磁性體160的最大寬度W1。如此，無論第一磁性體160是否藉由水膠被固定於第一孔槽140內，第一磁性體160不會因磁性互吸而從槽口141脫離第一孔槽140。同樣地，第二磁性體也是透過鉚合壓鑄的方式被硬壓入第二孔槽內，請參閱上述另一實施方式，在此不再加以贅述。

須瞭解到，本實施例旨在說明孔槽與磁性體的數量，可依照製程時夾持印刷電路板所需要的夾合力而有所改變，意即，第一磁性體與第二磁性體的數量分別小於或等於第一孔槽與第二孔槽的數量，然而，本發明不限第一孔槽與第二孔槽的數量與第一磁性體與第二磁性體的數量相同或不相同。此外，上述磁性體，例如磁鐵，為永久超強磁性物質，可以是由亞鐵酸鍶、亞鐵酸鋇、釹鐵硼、鋁鎳鈷以及其它可被永久磁化的材料所製成。然而，本發明不限於磁性體的種類或材料。再者，第一承載板與第二承載板的材質為鋁，鋁跟印刷電路板的膨脹係數相似，因此 較能有效解決印刷電路板變形問題。應注意的是，以上列舉之第一承載板、第二承載板的材質選用僅為例示，非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者應視實際需要，選用適當之材質。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電路板治具

100‧‧‧第一承載板

140‧‧‧第一孔槽

150‧‧‧第一細孔

160‧‧‧第一磁性體

200‧‧‧第二承載板

240‧‧‧第二孔槽

250‧‧‧第二細孔

260‧‧‧第二磁性體

300‧‧‧印刷電路板

A1‧‧‧第一深度

A2‧‧‧第二深度

T1‧‧‧第一厚度

T2‧‧‧第二厚度

Claims (6)

1. 一種電路板治具，包含：一第一承載板，具有二相對之第一面與第二面，於該第一面上設有至少一第一孔槽，於該第二面上設有至少一第一細孔接通該第一孔槽，該第一細孔的口徑小於該第一孔槽的口徑，該第一孔槽由槽口至與第一細孔銜接部位具有一第一深度；一第二承載板，具有二相對之第三面與第四面，於該第三面上設有至少一第二孔槽，於該第四面上設有至少一第二細孔接通該第二孔槽，該第二細孔的口徑小於該第二孔槽的口徑，該第二孔槽由槽口至與第二細孔銜接部位具有一第二深度，該第一深度與該第二深度分別位於2.1公釐~2.8公釐所形成之範圍中；至少一第一磁性體，配置於該第一孔槽內，該第一磁性體具有一小於該第一深度之第一厚度；以及至少一第二磁性體，配置於該第二孔槽內，該第二磁性體具有一小於該第二深度之第二厚度，且該第一厚度與該第二厚度分別位於1.8公釐~2.0公釐所形成之範圍中；其中，當該第一承載板與該第二承載板相互蓋合時，該第一承載板之該第一面與該第二承載板之該第三面分別觸壓一印刷電路板，該第一磁性體與該第二磁性體相互磁吸以產生一磁吸力強度，以致該印刷電路板能受夾合於該第一承載板與該第二承載板之間，且該磁吸力強度介於168高斯~550高斯之間。
2. 如請求項1所述之電路板治具，其中該第一承載板更具有至少一第一開口，該第一開口貫通該第一承載板之該第一面與該第二面，該第二承載板更具有至少一第二開口，該第二開口貫通該第二承載板之該第三面與該第四面；其中當該印刷電路板受夾合於該第一承載板與該第二承載板之間時，該第一、二開口分別暴露出部份之該印刷電路板。
3. 如請求項1所述之電路板治具，其中該第一深度與該第一厚度的相差值為位於0.3公釐~0.7公釐所形成之範圍中，且該第一磁性體所產生之磁吸力強度的範圍為介於200高斯~260高斯之間。
4. 如請求項1所述之電路板治具，其中該第一磁性體與該第二磁性體相互面向之頂面彼此之間所間隔的最小直線距離位於0.6公釐~1.4公釐所形成之範圍中，且該第一磁性體所產生之磁吸力強度的範圍為介於200高斯~520高斯之間。
5. 如請求項1所述之電路板治具，其中該第一磁性體透過鉚合壓鑄的方式被匹配地嵌合於第一孔槽內、該第二磁性體透過鉚合壓鑄的方式被匹配地嵌合於第二孔槽內。
6. 如請求項5所述之電路板治具，其中該第一孔槽之 內壁抵壓於該第一磁性體露出該第一孔槽之一槽口的一面，其中該第一孔槽之該槽口的一最小直徑小於該第一磁性體的一最大寬度，該第二孔槽之內壁抵壓於該第二磁性體露出該第二孔槽之一槽口的一面，其中該第二孔槽之該槽口的一最小直徑小於該第二磁性體的一最大寬度。