CN100377629C - 印刷电路板表面粘接***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种印刷电路板表面粘接***及方法,可改善传统的表面粘接技术,该方法为:将多个印刷电路板置于载具板上,以耐热粘胶固定,再通过传统的表面粘接技术生产线,将电子零件装设于该多个印刷电路板上。该***包含:机板定位模块;及组装生产模块;其中该机板定位模块位于组装生产模块的前端,该印刷电路板于组装时先经过该机板定位模块再经过该组装生产模块;其中该机板定位模块包括视觉定位相机、移动手臂及挟持装置;其中该生产组装模块包括锡膏布设机台、电子零件表面粘接机台及加热机台。本发明的***和方法能提高生产效率,大量节省工时成本。

Description

印刷电路板表面粘接***及方法
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板表面粘接技术(SMT,Surface MountTechnology)的方法及***,可改善传统表面粘接技术,对传统SMT生产线加以改善以节省生产成本;并且现用SMT生产线的个别机台仍能使用,本发明可降低成本并有明显的效果,可用于大多数SMT生产线的场所。
背景技术
如一般相关业界所认知的,SMT生产线量产能力提高是近年来各种印刷电路板组装及代工厂商积极研发及建构的项目,所使用的技术方式如高速机台的引用、不同生产线调整能力、岁修保养时间的缩短及生产流程改善等等可适用于各种SMT装配电子零件的场所,以使得降低维护成本及工时成本的需求得以满足;如具有众多细小零件的印刷电路板组件,若能使用高速机台则可避免许多工时的浪费;类似地,在机械性能的改善方面,某一工作机台的维护周期若能延长,则表示生产能力的提高,因此生产成本得以降低;目前为止生产流程改善可以说是非常重要的改善项目,因为SMT的机台多由精密工业专门制作,略有更改,往往价格高昂,但是若配合SMT的机台特性做出***流程的改善,则相对成本较低而且成效显著,同时在此传统类似工业工程流程的改善理论也可派上用场。
而在一般印刷电路板组装时,如视讯卡、高阶声卡及手机板,笔记型计算机主机板等具有正反两面装设电子零件需求的场所,更是明显需求流程的改善;因为正反两面放置电子零件为较繁琐的流程,耗时较多,具有较大的改善空间,其流程的安排与配合生产机具也为各家工程厂商研究发展的项目,而生产机台特性及工时成本的降低更是各厂商的研究改善重点。
如图1所示,在公知的印刷电路板组装生产线中,有一种印刷电路板组件,其具有正反两面装配零件的需求,且该正反两面的零件通常为数量不等,而正面有时会有较大型的IC(Integral Circuit)配置,因此SMT生产线的配置一般为:锡膏印刷机-正面SMT高速机-正面SMT泛用机-迴焊炉-翻面机台-锡膏印刷机-反面SMT高速机-反面SMT泛用机-迴焊炉,然而PCB由锡膏印刷机进入生产线后到翻面机台之前,经历的生产线前半段工作时间与生产线后半段工作时间,往往不同,使得生产不顺畅。在实际操作SMT生产线时,有的产品是正面零件多,有的产品却是反面零件多,但SMT生产线一般为固定的且其顺序不常变换,因此为适应产品特性,生产流程安排常难以达到高效能操作SMT机台的目标。
因此为使生产的时间能够配合生产线流程,且能持续高效率运作,有必要一次以一载具板将多片印刷电路板同时组装(黏贴)上电子零件,进入SMT生产线使得正反两面或不同产品同时组装,然而此一构想又受限于载具板定位机构须耐高温的条件限制;这是因为印刷电路板上的SMT零件需要通过迴焊炉(加热),须有定位机构具定位能力且耐热,以固定印刷电路板通过SMT生产线,完成组装。其中具有耐热能力的机构虽可设计出来,然而其处理过程相当复杂且不易自动化,不利于大量生产,由于成本上的考虑,而使得厂商不愿使用;但是随着电子产品的需求市场扩大,因此也有必要寻找一种具有更大生产能力的流程以取代现有SMT制程。
由以上叙述可知SMT生产线同时容纳多片印刷电路板进行组装具有特别节省工时的功效。
新开发的耐热粘胶具定位能力且耐热,于迴焊炉内高温时耐热且不固化,可粘接印刷电路板于载具板上以通过整个SMT生产线,且放置与取下印刷电路板(PCB)过程省时容易,使用耐热粘胶时,该印刷电路板(PCB)的自动取放辅助机具有易于设计为可取的优点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种SMT生产***的结构及SMT生产流程方法,而且可以工时成本低廉的结构及配合相关的专用***自动机实施,可用于同一系列产品、不同系列产品等应用场所,可以提供低成本高品质的效果。
为了达到上述目的,本发明将公知的单片印刷电路板(PCB,print circuitboard)式SMT生产***改善为多片PCB于一载具板之上,配合使用耐热粘胶固定PCB构造,加上***配合辅助机台,更经济地设定出有益于实际应用的SMT生产***,与公知技术比较更具实用价值。
本发明的***包含:机板定位模块;及组装生产模块;其中该机板定位模块位于组装生产模块的前端,该印刷电路板于组装时先经过该机板定位模块再经过该组装生产模块;其中该机板定位模块为一机器设备所构成,具有视觉定位相机、移动手臂及挟持装置,以将多个印刷电路板定位于一载具板上,在该载具板的预定位置设有耐热粘胶,用以将该印刷电路板定位于该载具板上;其中该生产组装模块为多个机器设备所构成,具有锡膏布设机台、电子零件表面粘接机台及加热机台,以将电子零件组装于该印刷电路板之上。
本发明的方法包含下列步骤:(1)将耐热构造设于载具板的预定位置;(2)将多个印刷电路板设于载具板的预定位置;(3)将该印刷电路板传输经过于锡膏布设机台、电子零件表面粘接机台及加热机台,以将电子零件组装于该印刷电路板之上。
本发明具有以下的优点:
1.工时降低,产值提升:此点是由于多片PCB同时进生产线,可减少取置机进出PCB及视觉辨识定位的工时(约0.5sec),进而提高取置机的稼动率,使得经济效果达成。
2.产线合并,减少机台:一般PCB具双面生产线,本发明至少省下一台迴焊炉及一台取置机。
3.减少人力:制程简化使人工自然减少。
4.减电费减维修费:省机台设备的附带效果。
5.多板搭配使生产排程方便:方便生产管理人员弹性调整。
6.不同PCB的多板搭配可减少换线工时:将不同产品的PCB板多板合并,可大量节省传统机种更换时所需停机换线工时。
7.制程简化:可减少裁切PCB板编织设备的人力及工时。
附图说明
图1为公知的印刷电路板组装生产线示意图;
图2为本发明较佳实施例印刷电路板组装生产线示意图;及
图3为本发明载具板点胶次***示意图。
具体实施方式
请参考以下所述的本发明运作原理及估计数据,其中本发明利用耐热粘胶固定多片PCB于载具板之上的原理,以通过单面装配SMT零件的生产线,该耐热粘胶遇迴焊炉时不会固化,故PCB对载具板而言放置与取下容易,加上***配合辅助机台,能节省工时地设定出有益于实际应用的SMT生产***。
请参考图2为本发明较佳实施例的状况,其中在引用耐热粘胶之后,SMT生产线的配置本发明可实施为:机板定位模块-锡膏印刷机-正面SMT高速机-正面SMT泛用机-迴焊炉,此种安排方式是为适应多片PCB一起装配的生产线,中间无须翻面机台并省下一台迴焊炉,若为同一型号的PCB正反两面并排放置于载具板上则可以重复使用同一SMT生产线,于第一次通过该SMT生产线后,正反两面互换再经过生产线即可使得PCB组装得以完成。
为明白显示出本发明的主要特征,本发明依其特性可分为机板定位模块及组装生产模块;以一整条SMT生产配置的先后顺序而言,其中该机板定位模块位于组装生产模块的前端,该印刷电路板于组装时先经过该机板定位模块再经过该组装生产模块,而机板定位模块利用定位***,使得多个印刷电路板得以定位在一载具板上以通过SMT生产线;而其中该机板定位模块为一机器设备所构成,具有视觉定位相机、移动手臂及挟持装置,以将多个印刷电路板定位于一载具板上;而对于一个SMT生产线而言,其中该生产组装模块可为多个机器设备所构成,与传统SMT生产线相似,具有锡膏布设机台(可为锡膏印刷机)、电子零件表面粘接机台及加热机台,以将电子零件组装于该印刷电路板之上。而本发明所产生的卓越功效为多片PCB同时进入生产线造成工时的节省使生产成本得以降低,而大量生产时会使得经济效果明显,尤其是一般具SMT生产线的代工或制造厂商,往往是24小时连续操作至一批次工件完成才停止产线,因此生产能力改善效果显著。
本发明的***尚有以下的变化,其中该载具板可具有耐热粘胶设于预定的位置,以将该印刷电路板定位于其上;此外其中该视觉定位相机可为电荷耦合器件(CCD,Charge Coupled Device)或接触图像传感器(CIS,ContractImage Sensor)所构成,该两种为最常见的两种图像传感器;而其中该耐热粘胶组成可为硅(silicon)、甲苯(toluene)及树脂(resin)所构成,在通过迴焊炉时,不会凝固,而使得PCB可以由载具板上取下,且不留残胶;且其中该移动手臂可包含具有横向移动能力的滑轨杆件与具有纵向移动能力的滑轨杆件,一般可为线性轴承配合步进马达所构成;且其中该挟持装置为吸盘型构造所构成,便于配合工业用真空源吸取PCB;其中该电子零件表面粘接机台包括高速机及中速机,该高速机为针对小尺寸的电子零件粘接,而中速机泛用于小尺寸及中型尺寸的电子零件粘接;此外其中该载具板具有定位线条格子以使该印刷电路板定位方便;且其中该载具板上的印刷电路板可为同一型号的2片,且分别为正面朝上与反面朝上;为求点胶自动化,本发明进一步可包含一载具板点胶次***如图3所示,使耐热粘胶点设于预定的位置;其中该载具板点胶次***包含载具板承载架;点耐热粘胶机;耐热粘胶初始熟化加热机;及载具板收集架,由前到后的进行使得点胶动作得以自动化完成;一般耐热粘胶可重复使用20次以上,为求方便,进一步包含粘胶清洗机,以溶剂洗去载具板上超出使用次数的耐热粘胶。
本发明的一种印刷电路板表面粘接技术方法,使用如上所述的***,其包含下列步骤:(1)将耐热构造设于载具板的预定位置;(2)将多个印刷电路板以高精度的机构放置于载具板的预定位置;(3)将上述印刷电路板传输经过锡膏布设机台、电子零件表面粘接机台及加热机台,以将电子零件组装于该印刷电路板之上。其中该耐热构造可为耐热粘胶所形成。
本发明具有以下的优点:
1.工时降低,产值提升:此点是由于多片PCB同时进生产线,可减少取置机进出PCB及视觉辨识定位的工时(约0.5sec),进而提高取置机的稼动率,使得经济效果达成。
2.产线合并,减少机台:一般PCB具双面生产线,本发明至少省下一台迴焊炉及一台取置机。
3.减少人力:制程简化使人工自然减少。
4.减电费减维修费:省机台设备的附带效果。
5.多板搭配使生产排程方便:方便生产管理人员弹性调整。
6.不同PCB的多板搭配可减少换线工时:将不同产品的PCB板多板合并,可大量节省传统机种更换时所需停机换线工时。
7.制程简化:可减少裁切PCB板编织设备的人力及工时。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例,非因此限定本发明的专利范围,故凡应用本发明说明书或附图内容所进行的等效化学结构变化,均同理包含于本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种印刷电路板表面粘接***,其包含:
机板定位模块;及
组装生产模块;
其中该机板定位模块位于组装生产模块的前端,该印刷电路板于组装时先经过该机板定位模块再经过该组装生产模块;
其中该机板定位模块包括视觉定位相机、移动手臂及挟持装置;以将多个印刷电路板定位于一载具板上,在该载具板的预定位置设有耐热粘胶,用以将该印刷电路板定位于该载具板上;
其中该生产组装模块包括锡膏布设机台、电子零件表面粘接机台及加热机台;以将电子零件组装于该印刷电路板之上。
2.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该视觉定位相机由电荷耦合器件或接触图像传感器所构成。
3.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该耐热粘胶组成由硅、甲苯及树脂所构成。
4.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该移动手臂包含有横向移动能力的滑轨杆件与具有纵向移动能力的滑轨杆件。
5.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该挟持装置为吸盘型构造所构成。
6.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该电子零件表面粘接机台包括高速机及中速机且该高速机针对小尺寸的电子零件粘接。
7.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该载具板上的印刷电路板数量为同一型号的多片,且可分别为正面朝上与反面朝上。
8.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该载具板上的印刷电路板数量可为不同型号的多片,且可分别为正面朝上或反面朝上,或两者皆有。
9.如权利要求1所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于进一步包含一载具板全面涂布耐热胶***,使耐热粘胶点设于预定的位置。
10.如权利要求9所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于该载具板全面涂布耐热胶包含载具板承载架;耐热胶涂布胶机;耐热粘胶初始熟化加热机;及载具板收集架。
11.如权利要求10所述的印刷电路板表面粘接***,其特征在于进一步包含一超耐热粘胶清洗机,可以溶剂洗去载具板上超出使用次数的耐热粘胶。
12.一种印刷电路板表面粘接方法,使用如权利要求1所述的***,其包含下列步骤:
(1)将耐热构造设于载具板的预定位置;
(2)将多个印刷电路板设于载具板的预定位置;
(3)将上述印刷电路板传输经过于锡膏布设机台、电子零件表面粘接机台及加热机台,以将电子零件组装于该印刷电路板之上。
13.如权利要求12所述的印刷电路板表面粘接方法,其特征在于该耐热构造由耐热粘胶所形成。
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