TWI689234B

TWI689234B - 定位治具

Info

Publication number: TWI689234B
Application number: TW108111796A
Authority: TW
Inventors: 葉敏男; 白光華; 張致良; 盧俊宏
Original assignee: 技嘉科技股份有限公司
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2020-03-21
Also published as: TW202038697A

Abstract

一種定位治具，適於將一物件固定於一電路板。定位治具包括一承載座、一中間板以及一上蓋。承載座適於承載電路板。中間板覆蓋於電路板上，且中間板組裝於承載座。中間板具有一對位開槽。上蓋覆蓋於中間板上。物件適於穿過對位開槽而定位於電路板上，上蓋用以抵壓物件以使物件固定於電路板。

Description

定位治具

本發明是有關於一種治具，且特別是有關於一種定位治具。

一般而言，在光學模組中，感光元件鏡頭與感光元件需要被準確的對位，以避免取像發生問題。目前，在光學產品的製程中，通常會使用人工定位的方式或是購置主動對位機台(Active Alignment)來操作此部分的製程。

然而，若選用人工定位的方式，此法容易產生偏移而造成對位準確度不足，且還有工序複雜的問題。若選擇使用主動對位機台，由於主動對位機台的價格非常高，將造成廠商的製造成本增加。

本發明提供一種定位治具，其能夠將物件準確且快速地定位於電路板。

本發明的一種定位治具，適於將一物件固定於一電路板。定位治具包括一承載座、一中間板以及一上蓋。承載座適於承載電路板。中間板覆蓋於電路板上，且中間板組裝於承載座。中間板具有一對位開槽。上蓋覆蓋於中間板上。物件適於穿過對位開槽而定位於電路板上，上蓋用以抵壓物件以使物件固定於電路板。

在本發明的一實施例中，上述的承載座與中間板的其中之一者具有多個第一定位孔，另一者具有對應於第一定位孔的多個第一定位柱。電路板具有對應於第一定位孔的多個穿孔。第一定位柱適於穿過穿孔且固定於第一定位孔，而使得承載座、電路板與中間板彼此定位。

在本發明的一實施例中，上述的承載座與上蓋的其中之一者具有多個第二定位孔，另一者具有對應於第二定位孔的多個第二定位柱。承載座與上蓋藉由第二定位孔以及第二定位柱彼此定位。

在本發明的一實施例中，上述的中間板包括圍繞出對位開槽的多個內壁及位於內壁之間的多個凹陷部。各凹陷部位於內壁的相鄰兩者之間。

在本發明的一實施例中，上述的上蓋包括面對於中間板的一底面以及凸出於底面且對應於物件的至少一抵壓件。

在本發明的一實施例中，上述的至少一抵壓件包括多個彈性元件。

在本發明的一實施例中，上述的中間板包括面對於上蓋的一上表面。對位開槽靠近於上表面的一側具有一導角。

在本發明的一實施例中，上述的中間板包括相對於上表面的一下表面以及凸出於下表面且環繞對位開槽的一壓平凸部。

在本發明的一實施例中，上述的電路板在背向物件的表面設有一散熱片。承載座包括面對於中間板的一第一面以及位於第一面的一凹槽，且凹槽的形狀對應於散熱片的形狀。當電路板放置於承載座上時，散熱片位於凹槽內。

在本發明的一實施例中，上述的承載座包括相對於第一面的一第二面以及貫穿於第一面以及第二面的一通孔。通孔連通於凹槽。

基於上述，本發明的定位治具可供電路板配置於中間板與承載座之間，且中間板還有對位開槽，使得物件可以穿過對位開槽並放置於電路板上，而使得物件可以精確且快速地被放置於電路板上的特定位置。此外，上蓋能夠抵壓物件而使得物件穩定地固定於電路板上。如此，物件能夠透過定位治具方便且準確地被放置到電路板上的特定位置，相當節省成本與時間。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本發明。並且，在下列各實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。

圖1是依照本發明的一實施例的定位治具的爆炸示意圖。請參考圖1，在本實施例中，定位治具100用以將至少一物件5固定於電路板10上。本實施例的物件5例如為鏡頭以及鏡頭架(lens holder)的鏡頭組件，且電路板10例如為多個軟硬結合板(rigid-flex board)的組合。圖1所繪示的定位治具100可用以將多個物件5(例如是多個鏡頭組件)定位於電路板10(這些軟硬結合板)上，待後續這些物件5固定(例如是膠合)至電路板10(這些軟硬結合板)之後，可再切割電路板10以分離這些軟硬結合板，而成為多個鏡頭模組。相較於以人工的方式一個一個將物件定位於電路板，本實施例的定位治具100可提供更快速且方便的定位方式，且相當節省成本與時間。

當然，在其他實施例中，定位治具100不一定是用來將鏡頭組件(物件5)固定於軟硬結合板上，定位治具100也可以只將單一個物件5定位在電路板10上，本發明不對物件5以及電路板10的種類與數量加以限制，只要是任何需要將物件5固定於電路板10上的對應位置的製程皆可能適用於本發明的定位治具，且定位治具可以依照實際需求具有其他適當的設計，本發明並不以此為限。下面將詳細說明定位治具100的結構。

圖2是圖1的定位治具結合後的一剖面示意圖。請同時參考圖1至圖2，定位治具100包括一承載座110、一中間板120以及一上蓋130。在本實施例中，承載座110用以承載電路板10。中間板120適於沿著一軸線A而覆蓋於電路板10上，且中間板120沿軸線A組裝於承載座110。在本實施例中，軸線A是垂直於承載座110、中間板120以及上蓋130的假想線，較佳可為承載座110的中心軸，而中間板120及上蓋130分別沿著軸線A的延伸方向堆疊於承載座110上。

中間板120具有至少一對位開槽122。在本實施例中，中間板120繪示了對應於這些鏡頭組件(物件5)的多個對位開槽122。中間板120的對位開槽122具有確保並協助作業人員或自動化機台將鏡頭組件(物件5)放置於電路板10上之正確位置的功能。

此外，如圖1所示，承載座110具有多個第一定位柱P1，中間板120具有對應的多個第一定位孔H1，電路板10具有對應於第一定位孔H1的多個穿孔12。

在本實施例中，這些第一定位柱P1、這些第一定位孔H1以及這些穿孔12的數量各繪示為四個，但本發明不以此為限。從而，本實施例的承載座110的這些第一定位柱P1會先穿過電路板10的穿孔12再穿過中間板120的這些第一定位孔H1，而使承載座110，電路板10與中間板120互相定位。

基於此設計，首先，產線人員在放置電路板10時，可以藉由電路板10上的四個穿孔12與承載座110上的四個第一定位柱P1快速且精確地把電路板10放置於承載座110上的正確位置。再者，藉由中間板120的四個第一定位孔H1與承載座110的四個第一定位柱P1，以快速且精確地將中間板120沿軸線A覆蓋於電路板10上的正確的位置，且能夠使中間板120的對位開槽122定位於電路板10上正確的對應位置上。

需說明的是，雖然在本實施例中，圖1及圖2繪示的是這些第一定位柱P1配置於承載座110上，這些第一定位孔H1配置於中間板120上。但是，在其他實施例中，這些第一定位孔H1也可以配置於承載座110上，這些第一定位柱P1也可以配置於中間板120上，本發明不以此為限。也就是說，本發明不對第一定位柱P1、第一定位孔H1以及穿孔12的數量、形式及位置加以限制。

此外，在本實施例中，電路板10在背向物件5的表面設有一散熱片(未繪示)。承載座110包括面對於中間板120的一第一面112以及相對於第一面112的一第二面116。

詳細而言，承載座110可包括位於第一面112的一凹槽114，凹槽114的形狀對應於散熱片的形狀。因此，當電路板10放置於承載座110上時，散熱片位於凹槽114內。而且，在本實施例中，承載座110上還包括沿軸線A貫穿於承載座110的第一面112與第二面116的一通孔118，且通孔118連通於凹槽114。

基於此設計，當本實施例的電路板10放置於承載座110上時，電路板10的底下可以設置散熱片，而不會影響電路板10與承載座110之間的貼合度，而且通孔118還具有破真空的功能。也就是說，當物件5藉由本實施例的定位治具100例如以黏膠固定於電路板10上且完成烘烤以固化黏膠之後，通孔118可以避免電路板10與承載座110之間產生真空吸附的效果而導致電路板10無法被拿起，甚至因此而造成電路板10損壞。

需說明的是，在本實施例中，如圖1所示，承載座110的凹槽114繪示為四個，通孔118繪示為十二個，且每個凹槽114內有二個或是四個通孔118。當然，在其他實施例中，通孔118的數量、凹槽114的數量以及凹槽114的形式可以有其他適當形式的設計。本發明不對通孔118的數量、凹槽114的數量以及凹槽114的形式加以限制。

另外，由於本實施例的電路板10具有散熱片，而設置散熱片的區域整體厚度較厚，因而定位治具100的承載座110設計有對應散熱片區域的凹槽114，以使電路板10整體可貼平於承載座110上而不易滑動或翹起。而在其他實施例中，電路板10可不具有散熱片，因而對應的承載座110則可不具有凹槽114。

此外，如圖1所示，在本實施例中，承載座110的側面可選擇地具有至少一凹入部119，而凹入部119可略凹入於電路板10下方，即部分的電路板10覆蓋於凹入部119上方。當定位治具100使用完畢後﹐作業人員可由凹入部119將電路板10抬起，以利於將電路板10與承載座110分離。此外，在需要運送或是拿取包括承載座110的部分或是整個定位治具100時，凹入部119可以方便人員或是機械手臂拿取。凹入部119例如是凹口。當然，在其他實施例中，凹入部119的數量與形式可以有其他適當的設計，本發明不以此為限。

圖3是圖1的定位治具的中間板之立體示意圖。請同時參考圖1及圖3，在本實施例中，中間板120包括面對於上蓋130的一上表面126以及相對於該上表面126且朝向電路板10的一下表面128。而且，中間板120包括凸出於下表面128且環繞對位開槽122的一壓平凸部129。詳細而言，當中間板120覆蓋於電路板10時，中間板120的壓平凸部129會接觸並抵壓電路板10，並且對電路板10做初步的壓制，以確保後續在放置物件5時可以更加平穩。

圖4是圖3的中間板於另一視角之立體示意圖。請同時參考圖1及圖4，對位開槽122在靠近於上表面126的一側具有一導角127。從而，當作業人員或是自動化機台在放置物件5時，即使有誤差也可以順利的藉由導角127的導引，將物件5放入並穿過對位開槽122，使得製程中放置物件5的步驟的作業效率增加。

圖5是圖1的定位治具的中間板覆蓋於電路板上時之俯視示意圖。請參考圖4及5，在本實施例中，中間板120包括圍繞出對位開槽122的多個內壁123以及位於這些內壁123之間的多個凹陷部124，且各凹陷部124位於這些內壁123的相鄰兩者之間。也就是說，各凹陷部124位於其中兩個相鄰內壁123之間的轉折處。

基於此設計，不論是採用機器自動點膠或是手工點膠，點膠針頭都可以循著對位開槽122的內壁123對電路板10做點膠。凹陷部124除了可以做為點膠針頭在轉彎時的緩衝與讓位空間，以使得點膠路徑呈完整矩形且點膠過程順暢之外，還可以做為容納溢膠的空間。因此，對位開槽122的這些內壁123以及這些凹陷部124能夠大幅改善點膠作業上的精確度與速度。

另一方面，如圖4及圖5所示，在本實施例中，對位開槽122略大於物件5，以方便物件5放入。中間板120可選擇地具有形成於下表面128且位於對位開槽122旁的定位標記122a，以方便作業人員知道物件5應放置在對位開槽122內且靠近哪個內壁123。進一步而言，在本實施例中，圖5繪示為上下對應的兩個定位標記122a對稱設置於對位開槽122旁。這兩個定位標記122a位在對位開槽122偏左的位置，從而，當作業人員在放置物件5時(例如為鏡頭)，如圖5所示，只需循著對位開槽122的左側內壁123，便能夠將鏡頭迅速地放置在正確的位置。

因此，定位標記122a以及對位開槽122的設計大幅改善了在以人工方式放置較小的物件5時，耗費眼力且速度緩慢的缺點。當然，在其他實施例中，定位標記122a的種類、數量及位置可以依照實際需求而改變，本發明不加以限制。

圖6是圖1的定位治具結合後的另一剖面示意圖。請同時參考圖1及圖6，在本實施例中，上蓋130沿軸線A覆蓋於中間板120上，且用以抵壓物件5以使物件5固定於該電路板10上的對應位置。而且，承載座110具有多個第二定位柱P2，上蓋130具有對應的多個第二定位孔H2。在本實施例中，這些第二定位柱P2以及這些第二定位孔H2的數量各繪示為二個。承載座110與上蓋130藉由二個第二定位孔H2以及對應的二個第二定位柱P2彼此定位。

需說明的是，雖然在本實施例中，圖1及圖6繪示的是這些第二定位柱P2配置於承載座110上，這些第二定位孔H2配置於上蓋130上。但是，在其他實施例中，這些第二定位孔H2也可以配置於承載座110上，這些第二定位柱P2也可以配置於上蓋130上，但並不以此為限。也就是說，本發明不對第二定位柱P2、第二定位孔H2的數量、形式以及位置加以限制。

圖7是圖1的定位治具的上蓋之立體示意圖。請參考圖1及圖7，在本實施例中，上蓋130包括面對於中間板120的一底面132以及凸出於底面132且對應於物件5的至少一抵壓件134。進一步而言，本實施例的抵壓件134包括多個彈性元件134a，且這些彈性元件134a例如為彈簧針(pogo pin)。詳細而言，本實施例的彈性元件134a繪示為四支彈簧針(彈性元件134a)。

基於此設計，當上蓋130覆蓋於中間板120時，四支彈簧針(彈性元件134a)會壓附物件5，使得物件5更平穩地貼附於電路板10。如此一來，若物件5透過黏膠固定在電路板10上，在後續烘烤固化黏膠過程中，物件5相對於電路板10的位置以及角度可以被固定得更加精確。舉例而言，如圖7所示，若物件5為鏡頭組件，這些彈簧針可以抵壓鏡頭架的四個角落，使得鏡頭的光軸與電路板10上的感應器垂直，以達到更加的影像品質。當然，本發明並不以此為限。

需說明的是，在其他實施例中，抵壓件134未必需要選用彈性元件134a，且即使選用彈性元件134a，也未必需要選用彈簧針。換言之，抵壓件134可以有其他適當形式的設計，本發明不對抵壓件134的材質、數量及位置加以限制。

綜上所述，本發明的定位治具有中間板、承載座與上蓋。電路板放置於承載座上，且中間板用以覆蓋電路板並且組裝於承載座。進一步而言，中間板還有對位開槽，使得物件可以穿過對位開槽並放置於電路板上。而且，對位開槽還具有校正位置的功能，使得物件可以精確且快速的被放置於正確的位置。當物件被放置完成後，上蓋能夠抵壓物件並將物件壓平，使得物件穩定地固定於電路板上。另一方面，本發明的定位治具大幅改善了人工作業的速度與精確度，使得本發明的定位治具並非一定要配置昂貴的自動對位機台才可以精確又有效率地生產。因此，本發明的定位治具大幅降低了製程的成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

5:物件

10:電路板

12:穿孔

100:定位治具

110:承載座

112:第一面

114:凹槽

116:第二面

118:通孔

119:凹入部

120:中間板

122:對位開槽

122a:定位標記

123:內壁

124:凹陷部

126:上表面

127:導角

128:下表面

129:壓平凸部

130:上蓋

132:底面

134:抵壓件

134a:彈性元件

H1:第一定位孔

H2:第二定位孔

P1:第一定位柱

P2:第二定位柱

A:軸線

圖1是依照本發明的一實施例的定位治具的爆炸示意圖。圖2是圖1的定位治具結合後的一剖面示意圖。圖3是圖1的定位治具的中間板之立體示意圖。圖4是圖3的中間板於另一視角之立體示意圖。圖5是圖1的定位治具的中間板覆蓋於電路板上時之俯視示意圖。圖6是圖1的定位治具結合後的另一剖面示意圖。圖7是圖1的定位治具的上蓋之立體示意圖。