防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具的製作方法
2023-10-04 18:53:34
專利名稱：防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固定於電路板上以進行波焊程序的夾具，特別是涉及一種具有防止電路板的針腳元件浮件與傾斜功能的夾具。
一般而言，決定電路板裝配件良率的最關鍵步驟為針腳元件接腳的焊錫程序。特別是如何避免接腳焊點發生橋接短路(bridge)、沾錫不良、縮錫(dewetting)、吹孔(blow hole)等缺陷，以大幅增加所生產電路板的良率，並降低針腳元件發生故障的機會。以目前電路板組裝生產線而言，為了增進量產的速度，主要是使用波焊(wave soldering)方式的焊錫焊接工序。其是利用已融熔的液態錫在馬達泵的驅動下，向上揚起錫波，而對斜向上升輸送而來的電路板，從下向上壓迫使液態錫進孔，或對點膠定位組件的接腳處，進行填錫而形成焊點。
請參照圖4，此圖顯示了用來進行波焊程序的錫爐裝置10。其中，錫槽12用來承載熔融的液態錫，而液態錫是由焊錫噴嘴14噴出，而形成向上湧動的錫波。如此，傾斜的傳動軌道16可將電路板20傳送至錫槽12上方，而使向上湧起的錫波沿著電路板20上的孔洞灌入，並完成針腳元件接腳的焊接程序。
一般而言，在傳送軌道16的前端部份，會對電路板20進行助焊劑(flux)塗布與預熱(preheat)程序。其中，藉助助焊劑的使用，除可使待焊金屬具有清潔的表面，且不致於在高溫空氣環境中生鏽外，也可協助熱量均勻的分布而增進待焊區域的焊錫特性。典型的助焊劑塗抹包括了泡沫型、噴灑型與波浸型等方式。至於緊接著進行的預熱程序，則可用來趕走助焊劑中揮發性成份，並提高電路板與組件的溫度，而增加助焊劑的活性與能力，以改善液態融錫進孔的能力。
請參照圖5所示，此圖顯示在進行波焊程序時傳動軌道16上的電路板20的側視情形。其中，電路板20上插有多個針腳元件22，由於該針腳元件的頭重腳輕，且其下平面含有多個焊接腳，故當電路板20置於傾斜的傳動軌道16上，或是進行波焊時受到湧出錫波的衝力影響，該針腳元件22很容易產生浮件的問題或發生傾斜，導致在波焊程序中焊接效果不佳，導致進行波焊程序時的良率大幅度降低。
此外，由于波焊工序中電路板需經過噴霧系統塗布助焊劑(圖中未示)，但該助焊劑常經由電路板20的貫穿孔26擴散至電路板20的上表面或組件上，而汙染了電路板20，造成品質不良。又，由於將針腳元件22安裝於電路板上，是使用人工方式來插放，但在該電路板20上並無針對針腳元件22設計防錯裝置，因此操作人員可能將該針腳元件22方向裝配錯誤，而導致產品異常。
鑑於上述的缺點，因此，對於從事電路板生產與製造的業者而言，莫不致力於製程上的研發與改良，以期使電路板接腳在波焊的過程中，將問題發生率降至最低，以提高電路板的焊接品質並降低人力成本。
本實用新型的另一目的在於提供一種夾具，可避免電路板的針腳元件裝配時發生方向錯誤，以降低產品異常問題發生。
本實用新型的又一目的在於提供一種夾具，其可避免助焊劑附著於電路板的上表面及其組件，而汙染了該電路板。
本實用新型的上述目的是這樣實現的一種防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其中，該夾具為一板狀結構，固定於該電路板上，具有與該針腳元件相對應匹配的至少一容置孔，該容置孔中固定所對應匹配的該針腳元件。
本實用新型所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其中，該夾具上的該容置孔貫穿該夾具。
本實用新型所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其中，該針腳元件為電容。
本實用新型所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其中，該針腳元件為電感。
本實用新型所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其中，該針腳元件具有一確認邊，該夾具的該容置孔設有與該針腳元件的確認邊相對應的一配合邊，在波焊的過程中，該容置孔的配合邊必須與針腳元件的確認邊相結合。
本實用新型所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其中，該電路板表面設有多個貫穿孔，而該夾具設置有與該電路板的該貫穿孔相對應的多個定位柱，該定位柱固定於對應的該貫穿孔中，可避免在焊接之前在該電路板的底面塗布助焊劑時，助焊劑通過該貫穿孔擴散至該電路板的表面或元件上而汙染電路板。
根據本實用新型所述的夾具構造為一板狀結構，其上設有至少一容置孔，該容置孔為完全貫穿該夾具的孔洞，其中該容置孔的分布是依據電路板的電路布局設計而設置，可與電路板上的針腳元件相配合，又在特定的容置孔中設有一配合邊，避免針腳元件裝配方向錯誤，又該夾具是利用電路板上的貫穿孔固定於電路板上，因此在進行助焊劑噴灑的程序，可避免助焊劑經過上述貫穿孔而汙染電路板。
由上述說明可知，本實用新型的夾具具有防止電路板在進行波焊程序中，因針腳元件浮件，或傾斜，或噴灑助焊劑時汙染了電路板的上表面及其組件，以及針腳元件裝配錯誤，而造成產品異常的狀況發生。故，本實用新型不但可以節省人力成本，進而提高產品品質的效果為使能確實了解本實用新型的目的、特徵及功效，現結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施例。
圖1是本實用新型的具有防止電路板的針腳元件浮件與傾斜功能的夾具第一實施例圖；圖2是本實用新型的夾具的第二實施例的背面示意圖；圖3、圖3是本實用新型第二實施例的防錯構造示意圖；圖4是公知技術的焊錫工序示意圖；圖5是公知技術的焊錫工序中電路板的部分側視圖。
請參閱圖1所示，是本實用新型的第一實施例，本實用新型的夾具30為一板狀結構，其上設有多個容置孔34與36，該容置孔34與36為完全貫穿該夾具30的孔洞，其中該容置孔34與36的分布是依據電路板(圖中未示)的電路布局設計而設置，且該容置孔34與36的形狀是依據欲安裝於其中的針腳元件(圖中未示)的外形而設計(該針腳元件例如為電容或電感)，其外形可為圓形、方形、或不規則形。由於本實用新型的夾具30是固定在電路板的上方，且電路板上的針腳元件是安置於本夾具30的容置孔34與36中，故當電路板置于波焊錫爐裝置的傾斜的傳動軌道上或進行波焊時受到湧出錫波的衝力時，可以有效的防止電路板上的針腳元件發生浮件或傾斜的問題。
又，在本實用新型的夾具的特定容置孔36，設有一配合邊38可與針腳元件的確認邊(圖中未示)相對應，該配合邊38可限制針腳元件必須按照一定方位安裝，若方向錯誤則該針腳元件無法放入，故可避免由於電路板上的針腳元件裝配方向錯誤而造成產品的異常。
請參閱圖2所示，是本實用新型的第二實施例的背面圖，本實用新型的夾具30為一板狀結構，其上設有至少一容置孔34，該容置孔34是完全貫穿該夾具30的孔洞，其中該容置孔34的分布是依據電路板(圖中未示)的電路布局設計而設置，且該容置孔34的形狀是依據欲安裝於其中的針腳元件(圖中未示)的外形而設計(該針腳元件係為電容、電感或插槽)，其外形可為圓形、方形、或不規則形。其中該夾具30是利用電路板上原有的貫穿孔(如導通孔與螺絲孔)固定於該電路板上，其中夾具與電路板的固定方式為在該夾具30上設計多個定位柱46使其密合於上述的貫穿孔(圖中未示)，故可以防止電路板在波焊程序的噴灑助焊劑過程中，該助焊劑通過上述的貫穿孔擴散至該電路板的表面，而對該電路板造成汙染。又，由於本實用新型的夾具30是固定在電路板的上方，且電路板的針腳元件是安置於本夾具30的容置孔34中，故當電路板置于波焊錫爐裝置的傾斜的傳動軌道上，可有效的防止電路板上的針腳元件發生傾斜，也可避免波焊過程中受到湧出錫波力量影響而發生浮件的現象。
又，請參閱圖3A所示，在本實用新型的夾具可搭配多個防錯構造50，該防錯構造50可獨立組件或是為圖1組件30的部份，該防錯構造50包括一凸杆52(在本實施例為使用一螺絲)，該凸杆52可方便拿取該防錯構造50，以及一容置孔54，該容置孔54為完全貫穿該防錯構造50的孔洞，其中該容置孔54中設有一配合邊56，該配合邊56與針腳元件60的確認邊62相對應，可限制針腳元件必須按照一定方位安裝(如圖3B所示)，若方向錯誤則電路板上的該針腳元件60無法放入，故本實用新型的防錯構造可避免由於針腳元件裝配方向錯誤而造成產品的異常。
本實用新型的實施方法為提供一電路板，以及一框型夾具，並利用框型夾具承載電路板，接著安插針腳元件於電路板上，再將防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具固定於上述電路板之上。
使用本實用新型的具有防止電路板上的針腳元件浮件與傾斜功能的夾具具有下述各項優點(1)由於本夾具為固定於電路板上的板狀構造，該板狀構造依照電路板的電路布局設計，而在其上開設至少一容置孔，該容置孔與欲焊接於電路板上的針腳元件互相配合，且容置孔是具有適當高度的孔洞，故可以避免電路板在傾斜的傳動軌道上或在波焊過程當中，電路板上的針腳元件浮件、或傾斜的問題發生，故可以減少維修時間，以及提高產品的良率。
(2)本實用新型具有防止針腳元件裝配錯誤的設計，是利用容置孔中的配合邊與針腳元件的確認邊相對應，以限制針腳元件安裝的方向，可以降低因人為疏失而造成產品異常問題發生。
(3)本實用新型的夾具是利用定位柱插入於電路板原有的貫穿孔中，而使其固定在電路板上，故可避免助焊劑擴散至電路板的上表面及其組件，而汙染了電路板。
當然，以上所述僅為本實用新型的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具的較佳實施例，其並非用以限制本實用新型的實施範圍，任何熟習該項技藝者在不違背本實用新型的精神所做的修改均應屬於本實用新型的範圍，因此本實用新型的保護範圍當以權利要求書做為依據。
權利要求1.一種防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該夾具為一板狀結構，固定於該電路板上，具有與該針腳元件相對應匹配的至少一容置孔。
2.如權利要求1所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該夾具上的該容置孔貫穿該夾具。
3.如權利要求1或2所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該針腳元件為電容。
4.如權利要求1或2所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該針腳元件為電感。
5.如權利要求1或2所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該針腳元件具有一確認邊，該夾具的該容置孔設有與該針腳元件的確認邊相對應的一配合邊。
6.如權利要求1或2所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該電路板表面設有多個貫穿孔，該夾具設置有與該電路板的該貫穿孔相對應的多個定位柱，該定位柱固定於對應的該貫穿孔中。
7.如權利要求3所述的防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，其特徵在於，該電路板表面設有多個貫穿孔，該夾具設置有與該電路板的該貫穿孔相對應的多個定位柱，該定位柱固定於對應的該貫穿孔中。
專利摘要一種防止電路板的針腳元件浮件與傾斜的夾具，應用於電路板通過錫爐的焊接工序，其特徵是，本夾具是利用電路板的貫穿孔為定位點固定於電路板上，且夾具上設有至少一容置孔可與電路板的針腳元件相配合，可將針腳元件固定於上述容置孔中，以防止針腳元件在焊接的過程中發生浮件或傾斜的現象，並可在容置孔內設計一配合邊與針腳元件的確認邊相對應，以避免針腳元件在電路板上裝配錯誤，而造成產品異常。又因為定位柱結合於電路板的貫穿孔，可避免在波焊工序中助焊劑噴灑時經過貫穿孔而汙染電路板的上表面及其組件。
文檔編號H05K3/34GK2582332SQ0228296
公開日2003年10月22日 申請日期2002年11月6日 優先權日2002年11月6日
發明者王鵬威, 邱俊雄, 吳文煥 申請人:華碩電腦股份有限公司