TWM461961U - 貼合治具 - Google Patents

Description

Adhesion Jig

本創作大體上關於一種治具，更具體言之，其係關於一種貼合治具。

治具(jig)是一種用來協助控制工件或機件位置或引導其動作的一種工具，藉由控制工件或機件的位置或動作，治具可起到準確、安全、快速地重複工序中某部位之製作步驟的功效，故其在加工業或組裝業中被廣泛地應用。治具會隨著其不同的應用領域與客製化需求而呈現多種的型態，舉凡機械加工治具、沖壓治具、熱處理治具、焊接治具、或是裝配治具等，都是業界常見的治具類型。就某些型態而言，治具亦可被視為是一種工裝夾具(fixture)，兩者在功能上並無顯著的不同。

治具同樣也被應用在現今的智慧型手機的組裝領域中，在此應用中，觸控基板(sensor glass)一般會先與外側的保護性玻璃蓋板(cover glass)進行對位與貼合，之後觸控面板才會與內側的液晶面板、電路板、以及機殼等部件進行整體的組裝。就上述觸控基板與玻璃蓋板的貼合步驟而言，目前業界通常是利用一特製的貼合治具來使觸控基板能準確地與玻璃 蓋板貼合。

下文中將透過第1圖與第2圖來說明上述貼合步驟的細節。首先，第1圖繪示出一般智慧型手機組裝中習用的貼合治具的立體圖。如第1圖所示，一般智慧型手機組裝中習用的貼合治具100係呈塊板狀的座體態樣，其中央有一承載區域101用以放置要進行貼合的觸控基板。承載區域101平台的四周形成有多個凸起的限位部103，如圖中所示的角落部位，其可限制放置在承載區域101上的觸控基板的位置。同時，在各限位部103外側的部位則形成有階梯部105，其係用來限制玻璃蓋板在接近與觸控基板貼合的部位時的位置。透過上述限位部103與階梯部105的配置設計，習用的貼合治具100得以使玻璃蓋板與觸控基板準確地貼合。然而，儘管上述習用的貼合治具100可以達成準確貼合之功效，在實作中習用的貼合治具100會產生不少的製程問題，後續將以第2圖來解說此問題。

現在請參照第2圖，其繪示出上述習用的貼合治具100在實際貼合期間的截面圖，此截面圖係以第1圖中的線A-A’為截線所作成，其可清楚地表示出玻璃蓋板、觸控基板、限位部以及階梯部之間的相對位置與距離。如第2圖所示，玻璃蓋板107與觸控基板109之間係藉由貼合膠111(如一水膠)來相互貼合，貼合膠111會經由自由溢膠的方式在貼合面上潤濕擴散。在習知技術中，由於觸控基板109是利用貼合治具的限位部103來達到固定位置的效果，故可以從圖中看到 觸控基板109的周緣109a會非常接近限位部103，甚至與之接觸。另一方面，玻璃蓋板107係從貼合治具100上方往下與觸控基板109進行貼合，在接近觸控基板109時，玻璃蓋板107會透過貼合治具100的階梯部外壁105a來限制其位置，使得玻璃蓋板107能與下方的觸控基板109精確對位並均勻貼合。最後玻璃蓋板107的貼合面係位於接近階梯部平台105b的高度水平，其與觸控基板109之間會有微小的間隙讓貼合膠111透過毛細現象自然地溢膠、潤濕擴散。

從第2圖中可以清楚地看到，由於習知貼合治具100的限位部103與階梯部105的緊鄰式一體設計，使得觸控基板109的部分周緣以及玻璃蓋板107的貼合面在貼合時會很靠近階梯部105的角落部位105c，如以虛線所圈出的區域所示，如此將會使貼合膠111因為毛細現象而潤濕擴散到貼合治具100上。此過度溢膠之現象會對治具造成污染，而影響到後續其他觸控基板以及玻璃蓋板的貼合作業。故此，目前業界仍需改良現今智慧型手機組裝中習用的貼合治具之設計，以期能解決上述諸多先前技術固有的問題。

有鑒於前述習知技術之作法容易導致過度溢膠之問題，本創作特以提出了一種新穎的貼合治具設計，其捨棄了一般習知技術中兩件貼合工件都藉由限位部或限位特徵來固定位 置之作法，而採用新穎的單工件式限位設計來進行貼合。如此，貼合膠就不會因為工件與貼合治具過於接近而引起毛細現象，進而導致過度溢膠等問題。

根據本創作之一態樣，其貼合治具包含一座體，其中央具有一開口及具有環繞該開口的複數個側壁；一承載台，其懸設在該座體的開口中，該承載台用以承載一第一工件，承載時該第一工件的周緣會超出該承載台的周緣且與該側壁間隔一定距離、以及至少一限位部設在該座體上，用以限制一從外部進入該開口的第二工件的位置，使得第二工件可以準確地與承載在該承載台上的該第一工件貼合。

無疑地，本創作的這類目的與其他目的在閱者讀過下文以多種圖示與繪圖來描述的較佳實施例細節說明後將變得更為顯見。

在下文的細節描述中，元件符號會標示在隨附的圖示中成為其中的一部份，並且以可實行該實施例之特例描述方式來表示。這類實施例會說明足夠的細節俾使該領域之一般技藝人士得以具以實施。閱者須瞭解到本創作中亦可利用其他的實施例或是在不悖離所述實施例的前提下作出結構性、邏輯性、及電性上的改變。因此，下文之細節描述將不欲被視為是一種限定，反之，其中所包含的實施例將由隨附的申請 專利範圍來加以界定。

首先請參照第3圖，其繪示出根據本創作較佳實施例中一貼合治具200的立體圖。如第3圖所示，貼合治具200的主體是一座體201，其呈框架態樣。座體201的中間具有一開口203及具有環繞該開口的複數個側壁204，一承載台205係懸設在座體201的開口203中。座體201更包含一連接承載台205的支撐件，承載台205可藉由支撐件207懸設在開口203中，且可與環繞開口203的側壁204間隔一定距離。側壁204的數量、位置和形狀可根據所貼合的工件作調整。承載台205係設來承載一第一工件，如智慧型手機中的觸控基板(sensor glass)部件。在本實施例中，承載台205的承載面高度高於該支撐件207的高度，以避免貼合時貼合膠溢膠沾黏到支撐件207。

承載台205周遭的座體201上則形成有多個限位部209，如圖中所示分設在承載台205外側的四個角落或是分設在座體201的四個角落處，其高度會高於承載台205，使得一第二工件在接近承載台205時會先受到此些限位部209的限位，以定位在預定的貼合位置上。貼合治具200上還可形成有凹槽210，方便用夾具夾取貼合後的工件。

現在請參照第4圖，其繪示出根據本創作較佳實施例中一第一工件211承載在第3圖中貼合治具200的承載台205上的頂視圖。如第4圖所示，一第一工件211係放置在承載台205上。在較佳的情況下，承載台205所承載的第一工件 211的周緣會超出承載台205的周緣，如此將可確保貼合期間塗佈在第一工件211上的貼合膠即便溢出也不會沾污到第一工件211下方的承載台205。在本創作實施例中，第一工件211與承載台205都呈矩形態樣。然在其他實施例中，第一工件211與承載台205亦可為其他形狀，如圓形，甚或是不規則形，端視所欲貼合的工件設計而定。再者，在本創作實施例中，貼合治具200的開口203大小係設計成當第一工件211放置在承載台205上時，第一工件211的周緣會與環繞開口203的側壁204間隔一定的距離，如此將可確保貼合期間第一工件211不會與座體201的側壁204過於接近而導致貼合膠潤濕沾染到座體201。同樣地，為避免貼合膠潤濕沾染到限位部209，第一工件211會與限位部209之間間隔一定距離。

復參照第4圖，在本創作較佳實施例中，貼合治具200上還可具有多個可移動式的定位件(或定位爪)213，定位件213設置在承載台205四周，用來定位所欲承載的第一工件211在承載台205上的位置。例如定位件213可進行X方向與Y方向的移動來推動放置在承載台205上的第一工件211，以將第一工件211移動到預定的貼合位置上。在另一實施例中，定位件213可通過吸附方式移動第一工件211，進而達到定位第一工件211的目的。另外，可移動式的定位件(或定位爪)213也可以是遠離限位部209而設置，以避免溢膠部分會如習知般的緊鄰式設計而汙染到定位件或限位 部。

再者，承載台205的承載面上可設有多個氣孔214，在以定位件213定位第一工件211後，第一工件211可經由氣孔214以真空吸附方式固定在承載台205上，避免貼合時因第一工件211的移動而造成貼合不正確。在另一實施例中，承載台205可具有一定的黏著性，進而可以黏著方式固定第一工件211。在又一實施例中，當第一工件211為具有磁性的物質時，可於承載台205下方增加一磁力吸附裝置，通過磁力吸附的方式將第一工件211固定於承載台205上。

接著請參照第5圖，其繪示出本創作較佳實施例中一第二工件215在貼合期間受到貼合治具200限位的頂視圖。在本創作實施例中，預定要與承載台205上的第一工件211進行貼合的第二工件215，如智慧型手機中的玻璃蓋板部件(cover glass)，會先在壓合機台(未示於圖中)上進行點膠步驟，將貼合膠先均勻潤濕散佈在第二工件215的貼合面上。在貼合期間，壓合機台會將第二工件215從貼合治具200的上方送入貼合治具200的開口203中。在此步驟，第二工件215會經過承載台205上方開口203四周座體201上所設的多個限位部209。在本創作實施例中，第二工件215的面積會大於第一工件之面積211，舉例言之，智慧型手機中的觸控基板面積會小於外層的保護性玻璃蓋板，約略僅佔該玻璃蓋板上未形成有遮蔽層的螢幕顯示區域而已。如第3圖與第5圖所示，貼合治具200的每一限位部209可為具有特定輪 廓形狀的凹部，其形狀將會對應到所欲限位之第二工件215的周緣輪廓。如此，在多個限位部209的共同作用下，經過開口203的第二工件215將可被精確地限制在預定的貼合位置上，且在與第一工件211的貼合時位置不會因受力不均而偏移。

現在請參照第6圖，其繪示出根據本創作較佳實施例中貼合治具200在實際貼合期間的截面圖，此截面圖係以第5圖中的線B-B’為截線所作成，其可清楚表示出第一工件211、第二工件215、承載台205、以及限位部209之間的相對位置與距離。如第6圖所示，第一工件211係固定在承載台205上，其周緣超出承載台205的周緣。第二工件215貼合面的特定區域上佈有貼合膠217，在貼合期間，第二工件215會從貼合治具200上方進入開口203中，並受到限位部209的限位，使得第二工件215的貼合區域能精確地與第一工件211對準並貼合。從第6圖中可以清楚地看出，第一工件211與第二工件215兩工件中，只有面積較大的第二工件215會受到限位部209的限位而與貼合治具200接近或接觸。面積較小的第一工件211因為不是利用貼合治具200的限位部209來限位，故其周緣不會與貼合治具200接近或接觸(承載台205除外)。

根據上述本創作實施例所提出之貼合治具200，本創作亦提出了該貼合治具的使用方法，其步驟包含先提供一如第3圖的貼合治具，該貼合治具包含一具有中央開口203的座 體201、一懸設在該座體201中央開口203的承載台205以及至少一設在該座體201上的限位部209，其中該限位部209用以限制工件從外部進入該開口203的位置(該貼合治具的其他元件與相對應說明，已於上述實施例中揭露，在此不再贅述)，再將一第一工件211設置在該貼合治具的承載台205上(如第4圖所示)，使得該第一工件211的周緣超出該承載台205的周緣且與環繞該承載台開口203的側壁間隔一定距離，最後使一第二工件215經過該些限位部而被限位(如第5圖與第6圖所示)，因而使該第二工件215可以準確地與承載在該承載台上的該第一工件211貼合。貼合過程中，貼合膠可預先形成於第一工件211上，或者預先形成於第二工件215上。

本創作提出的該貼合治具的使用方法更包含使用一可移動的定位件來定位該第一工件設置在該承載台上的位置。本創作提出的該貼合治具的使用方法更包含利用真空吸附方式或黏著方式將該第一工件固定在該承載台上，或是利用磁力吸附方式將該第一工件固定在該承載台上。

透過本創作的設計，第一工件與第二工件之間的貼合膠即便溢膠也不會接觸到貼合治具，故可防止過度溢膠所造成的污染情形發生，亦可避免水膠浪費，或是點膠量及貼合厚度不穩定等問題。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。

100‧‧‧貼合治具

101‧‧‧承載區域

103‧‧‧限位部

105‧‧‧階梯部

105a‧‧‧限位部外壁

105b‧‧‧限位部平台

105c‧‧‧角落部位

107‧‧‧玻璃蓋板

109‧‧‧觸控基板

109a‧‧‧周緣

111‧‧‧貼合膠

200‧‧‧貼合治具

201‧‧‧座體

203‧‧‧開口

205‧‧‧承載台

207‧‧‧支撐件

209‧‧‧限位部

210‧‧‧凹槽

211‧‧‧第一工件

213‧‧‧定位件

214‧‧‧氣孔

215‧‧‧第二工件

217‧‧‧貼合

本說明書含有附圖併於文中構成了本說明書之一部分，俾使閱者對本創作實施例有進一步的瞭解。該些圖示係描繪了本創作一些實施例並連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中：第1圖繪示出一般智慧型手機組裝中習用的貼合治具的立體圖；第2圖繪示出第1圖中習用的貼合治具在實際貼合期間的截面圖；第3圖繪示出根據本創作較佳實施例中一貼合治具的立體圖；第4圖繪示出根據本創作較佳實施例中一第一工件承載在第3圖中貼合治具的承載台上的頂視圖；第5圖繪示出本創作較佳實施例中一第二工件在貼合期間受到貼合治具限位的頂視圖；以及第6圖繪示出第3圖中貼合治具在實際貼合期間的截面圖。

須注意本說明書中的所有圖示皆為圖例性質。為了清楚與方便圖示說明之故，圖示中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。圖中相同的參考符號一般而言會用來標示修改後或不同實施例中對應或類似的特徵。

200‧‧‧貼合治具

201‧‧‧座體

203‧‧‧開口

205‧‧‧承載台

209‧‧‧限位部

215‧‧‧第二工件

Claims (12)

1. 一種貼合治具，包含：一座體，其中央具有一開口及具有環繞該開口的複數個側壁；一承載台，其懸設在該座體的開口中，該承載台用以承載一第一工件，承載時該第一工件的周緣會超出該承載台的周緣且與環繞該開口的側壁間隔一定距離；以及至少一限位部，設在該座體上用以限制一從外部進入該開口的第二工件的位置，使得該第二工件可以準確地與承載在該承載台上的該第一工件貼合。
2. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該貼合治具更包含可移動的定位件，該定位件設置在該承載台四周且/或遠離該至少一限位部而設置，用來定位所欲承載的該第一工件在該承載台上的位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該座體更包括一連接該承載台的支撐件，該承載台藉由該支撐件懸設在該座體的開口中。
4. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該承載台係以真空吸附方式或黏著方式固定該第一工件。
5. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該第一工件具有磁性，且該第一工件通過磁力吸附的方式固定於該承載台上。
6. 如申請專利範圍第3項所述的貼合治具，其中該承載台的承載面高度高於該支撐件的高度。
7. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該些限位部的高度高於該承載台。
8. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該些限位部分設在該座體的四個角落且與該第一工件間隔一定距離。
9. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該限位部為具有特定輪廓形狀的凹部，其形狀對應到所欲限位之該第二工件的周緣輪廓。
10. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該第二工件的面積大於該第一工件的面積。
11. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該第一工件是觸控面板。
12. 如申請專利範圍第1項所述的貼合治具，其中該第二工件是玻璃蓋板。