CN103957669B - 将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具及贴合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可降低贴合成本、提高贴合效率和准确率的将加强钢片贴合在柔性线路板上的治具及其贴合方法。其由上模板和下模板构成；在上模板上设有可将柔性线路板定位在其上表面上的定位结构、放置加强钢片的预存室和确定上下模板相对位置的销孔、销柱。本发明可将加强钢片准确贴合到柔性线路板上确定的位置并且无需在假贴机中增加额外的加热装置，也无需提高涂敷于柔性线路板上热固性胶的初粘性，上模板和下模板采用不锈钢质面板，可循环使用，使用寿命超过200,000次，大大优于现有的借助耐高温微粘膜进行贴合的方案。本发明结构简单，所加工的产品质量稳定、一致性好而且贴合效率高，因其可反复使用，所以在生产过程中所用耗材较少。

Description

将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具及贴合方法

技术领域

本发明涉及一种用于生产柔性线路板所用的治具，特别涉及一种将加强钢片准确贴装在柔性线路板上的治具和贴合方法。

背景技术

柔性线路板的最大优点是柔软性好，可以自由弯曲、卷绕和折叠，其能依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化；但是在元器件承载能力上却存在不足，因此，在焊接元器件的柔性线路板的背面贴合加强钢片是目前行内常见的增强其刚性的方法之一。

现有技术中的加强钢片的贴合方式有如下两种：

一、手工贴合，是指由操作人员将涂有粘合剂的加强钢片贴合在柔性线路板背面确定的位置。该贴合方式生产效率低、人工成本高且可因人为因素(诸如操作人员的责任心、熟练程度和技能水平等)导致贴合质量不稳定、一致性差。

二、自动化机器贴合，是指采用自动化机器将加强钢片贴合到柔性线路板背面确定的位置。具体方法又分如下两大类：

1、借助耐高温微粘膜贴合(该方法目前为业内常用方法)

在该耐高温微粘膜上涂敷有常温常态下初粘性较高的胶。先将加强钢片粘合在耐高温微粘膜上确定的位置，该确定位置即为加强钢片待贴合到柔性线路板上的位置，然后再将载有加强钢片的耐高温微粘膜送入假贴机中，再通过精确定位将柔性线路板放置在该耐高温微粘膜上并在一定压力和温度下，将加强钢片贴合到该柔性线路板上。待加强钢片与柔性线路板之间的粘合后，揭去耐高温微粘膜即可。

该方法存在如下不足：

1)耐高温微粘膜重复使用多次，其初粘性会降低，导致加强钢片的附着力下降，从而会使该钢片在导轨传送中由于振动产生偏位，或在柔性线路板装载贴装时触碰到或其他因素产生偏位。

2)耐高温微粘膜仅可重复使用5-7次便须丢弃，这样就需要消耗大量的耐高温微粘膜，既提高了生产成本，又不利于环保。

2、将加强钢片直接贴合到柔性线路板上

将已做好的需要贴附到柔性线路板上的加强钢片放置在载物台上，通过自动光学***识别该钢片外型，然后用机械手抓取钢片，将钢片旋转到合适的角度，贴附到柔性线路板相应位置上。

本方法直接高效，但其存在两个技术难点有待解决：

其一，是加强钢片与柔性线路板粘合的胶绝大部分为热固型胶，在常温常态下初粘性较低，加强钢片通过自动化设备贴在柔性线路板上无法固定，易使加强钢片移位，从而导致贴合精度无法保证。

虽然目前有人通过与做胶的供应商研发提高胶在常温常态下的初粘性，但由于该胶的成本提高和提高初粘性后的胶在高温压合时，胶的流动性增大易导致胶的溢出量增大等不足，目前还没有大量被业内采用。

其二，是在自动化设备上增加加热部件，对柔性线路板上的热固型胶进行加热到160℃以上以提高热固型胶的初粘性，从而将加强钢片贴合在该柔性线路板上。该方法必须对自动化设备进行改造(即另外增加加热部件)，既提高设备投资，还增加能源消耗。

据了解，日本现已有类似生产设备，但其售价昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可降低贴合成本、提高贴合效率和准确率的将加强钢片贴合在柔性线路板上的治具及其贴合方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其由上模板和设于上模板下方的下模板构成；在上模板的上表面设有可将柔性线路板定位安放在该上表面上的定位结构、可将加强钢片贴合在所述柔性线路板背面确定位置的放置该加强钢片的预存室和确定上模板与下模板在水平面内相对位置的销孔；在下模板上设有可***所述销孔中并使上模板沿其上下可调节与下模板之间距离的销柱，在该销柱上介于上模板和下模板之间套设有支撑弹簧；所述预存室为贯穿上模板的通孔与设置在下模板上并适配***该通孔中的撑片柱构成的空间，所述加强钢片承放在所述撑片柱的顶面。

在上模板和下模板上设有贯穿上模板和下模板的供该治具被送入假贴机中定位的光检孔，上模板和下模板上的光检孔同轴线设置。

所述定位结构为设置于上模板上表面的定位针和供该定位针***的且设于所述柔性线路板上的定位孔。

所述预存室横截面形状呈方形或矩形。

在下模板的上表面上还设有限位块。

所述销孔为内螺纹孔，所述销柱为可调节上模板与下模板之间距离的调节螺栓，该调节螺栓的上端穿过设置于下模板上的调节孔和所述支撑弹簧旋接在所述销孔中，该调节螺栓的栓帽卡置于所述调节孔中。

所述上模板和下模板由不锈钢材料所制。

本发明的将加强钢片准确贴合到柔性线路板上设定位置的方法，包括将该柔性线路板送入假贴机中的步骤，先将该柔性线路板放置在本发明的任一项所述的治具上，再将其送入假贴机中将加强钢片贴合到该柔性线路板上，具体步骤如下：

1)将所述治具中的上模板以其上的销孔对准其下模板上的销柱的方式与该下模板结合在一起，此时，下模板上的撑片柱穿置于上模板的通孔中；

2)通过调节上模板与下模板之间距离，以使所述撑片柱顶面至上模板上表面之间的距离达到适应安放设定厚度加强钢片的预存室空间；

3)将按设计要求制作好的单个加强钢片一一对应放入至少一个所述的预存室中；

4)将所述柔性线路板以其背面紧贴所述治具的上模板上表面的方式通过定位结构安放在上模板上表面上确定的位置；

5)将载有柔性线路板和加强钢片的所述治具送入假贴机中确定的位置；

6)在假贴机中，假贴机的压板对柔性线路板的正面施以向下的压力，使得所述上模板沿销柱向下移动，同时，撑片柱携加强钢片相对向上移动并将加强钢片贴合在柔性线路板上；

7)待加强钢片固化在柔性线路板上时，假贴机将该治具输出；

8)将已贴有加强钢片的柔性线路板从该治具上揭下即可。

所述销孔为内螺纹孔，所述销柱为可调节上模板与下模板之间距离的调节螺栓，该调节螺栓的上端穿过设置于下模板上的调节孔和所述支撑弹簧旋接在所述销孔中，该调节螺栓的栓帽卡置于所述调节孔中，使用十字或一字起通过旋转调节螺栓，调节上模板与下模板之间距离。

所述定位结构为设置在柔性线路板上的定位孔和设置在该治具上模板上表面上的定位针，所述定位孔套置在所述定位针上，其间适配套合。

与现有技术相比，本发明采用由上模板和下模板构成的治具，将柔性线路板通过定位结构的精确定位后安放在上模板上，上模板套装在下模板的销柱上，由下模板上的撑片柱与上模板上的通孔构成安放加强钢片的预存室，由于精确定位，该预存室中的加强钢片与柔性线路板之间的相对位置被固定。当将载有加强钢片和柔性线路板的本发明的治具通过传输机构被送入假贴机中时，在假贴机的压板由上至下对柔性线路板施压时，上模板携柔性线路板沿下模板上的销柱向下移动，与此同时，相对的，下模板上的撑片柱携加强钢片向上移动并与柔性线路板的背面相触接，在假贴机中，在一定压力和温度的情况下，柔性线路板与加强钢片通过热固型胶固定在一起(热固型胶可以预先做在钢片或者柔性线路板上，由具体工艺流程决定，本发明的治具均适用)。

本发明可将加强钢片准确贴合到柔性线路板上确定的位置并且无需在假贴机中增加额外的加热装置，也无需提高涂敷于柔性线路板上热固性胶的初粘性，上模板和下模板采用不锈钢质面板，可循环使用，使用寿命超过200，000次，相对于现有技术中的借助耐高温微粘膜进行贴合的方案更显优势。本发明结构简单、耐磨损、精度高，所加工的产品质量稳定、一致性好而且贴合效率高，由于该治具可反复使用，因此其生产过程中所用耗材投资小。

附图说明

图1为本发明的治具立体示意图。

图2为图1中A－A剖视图。

图3为图1中B－B剖视图。

图4为图1中的治具上安放加强钢片和柔性线路板后的示意图。

图5为图4中C－C剖视图。

图6为加强钢片与柔性线路板贴合后的示意图。

附图标记如下：

上模板1、通孔11、销孔12、定位针13、下模板2、撑片柱21、销柱22、支撑弹簧23、限位块24、调节孔25、栓帽26、预存室3、光检孔4、加强钢片5、柔性线路板6、定位孔61。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明的将加强钢片5自动贴合到柔性线路板6上的治具是一种可将加强钢片5准确贴合到柔性线路板6背面确定位置的过渡性载体，其由不锈钢板材所制，其可反复使用，使用寿命可达二十万次。

该治具由平板状的上模板1和设于上模板1下方的下模板2构成。

在上模板1上设有若干个贯穿上模板1的通孔11、销孔12和若干个定位针13及供该治具被送入假贴机中时精确定位的光检孔4。

所述通孔11设定的具***置，根据柔性线路板6对待贴合加强钢片5的设计要求而定。所述通孔11的横截面形状与所贴合的加强钢片5的形状相同，可以为方形、矩形、椭圆形或圆形，本发明优选为方形，该方形通孔11截面面积略大于加强钢片5的面积，其间的单边尺寸差为0.03mm～0.05mm。

所述销孔12优选为四个，分别位于上模板1的四角，销孔12贯穿上模板1，其主要作用是用来确定上模板1与下模板2在水平平面的相对位置。

所述定位针13设于上模板1的上表面，其为向上延伸的针棒，其可与上模板1连为一体，也可为通过螺纹连接固定在上模板1上表面上的定位销钉。定位针13的数量，根据待贴合加强钢片的柔性线路板上的定位孔多少而定，本发明优选定位针13为六个，分布在所述通孔11的周边。将带有定位孔61的待贴合加强钢片5的柔性线路板6以所述定位孔61套在所述定位针13上的方式，将该柔性线路板6精确定置在上模板1上确定的位置。所述定位针13与所述定位孔61构成上模板1与柔性线路板6之间的定位结构，该定位针13的数量、形状、大小与该定位孔61适配。

所述光检孔4为贯穿上模板1和下模板2的穿孔，本发明设定为四个分别位于该治具的四边角，上模板1和下模板2上的光检孔4同轴线设置。

在下模板2上还设有销柱22、撑片柱21和限位块24，在销柱22上介于上模板1与下模板2之间套设有支撑弹簧23。

所述销柱22与上模板1上的销孔12一一对应，销柱22向上延伸并***对应销孔12中，由此，将上模板1与下模板2在水平平面上的相对位置固定下来，上模板1可沿销柱12上下调节与下模板2之间的距离。

本发明的销柱22和销孔12的连接优选为如下结构：

所述销孔12为内螺纹孔，所述销柱22为可调节上模板1与下模板2之间距离的调节螺栓，该调节螺栓的上端穿过设置于下模板2上的调节孔25和所述支撑弹簧23旋接在所述销孔12中，该调节孔25为台阶式通孔，该调节螺栓的栓帽26卡置于所述调节孔25中。

所述支撑弹簧23的下端置于下模板2的上表面上，其上端顶置于上模板1的下表面，其既起支撑上模板1的作用，又起当上模板1向下移动时的缓冲作用。

所述撑片柱21的截面形状与上模板1上的所述通孔11截面形状相同，其大小略小于通孔11孔径，其数量不多于所述通孔11的数量。撑片柱21向上延伸并***对应的通孔11中，其顶面至上模板1上表面之间形成的空间为预存室3，该预存室3用来放置待贴合到柔性线路板6上的加强钢片5，即该加强钢片5承放在对应预存室3中的撑片柱21的顶面上。

为了防止上模板1与下模板2在压合时发生硬接触，产生磨损，影响精度，同时避免意外时，上模板1下压过度，造成柔性线路板6变形，在下模板2的上表面上还设有限位块24。

用十字或一字螺丝刀通过旋转所述的调节螺栓，可以调节所述预存室3的深度，以适应安放各种厚度的加强钢片5要求。即可调节上模板1与下模板2之间的初始距离。当上模板1受力向下移动时，与上模板1旋接在一起的调节螺栓在所述调节孔25中向下移动，反之，当上模板1上方的压力被释放后，调节螺栓在所述调节孔25中向上移动。

本发明的将加强钢片5准确贴合到柔性线路板6上设定位置的方法，包括现有技术中的将该柔性线路板6送入假贴机中的步骤，本发明是先将该柔性线路板6放置在本发明的所述的治具上，再将其送入假贴机中将加强钢片5贴合到该柔性线路板6上，具体步骤如下：

1)将所述治具中的上模板1以其上的销孔12对准其下模板2上的销柱22的方式与该下模板2结合在一起，此时，下模板2上的撑片柱21穿置于上模板1的通孔11中；

2)通过调节上模板1与下模板2之间距离，以使所述撑片柱21顶面至上模板1上表面之间的距离达到适应安放设定厚度加强钢片5的预存室3空间；

3)通过导轨将本发明治具传送到自动化贴合设备内，自动化贴合设备将按设计要求制作好的单元PCS(即单个)加强钢片5一一对应放入至少一个所述的预存室3中，本发明优选十六个预存室3(预存室3的具体数量由待贴合加强钢片的柔性线路板上的单元PCS数量而定)，该十六个预存室3按并列二排方式沿所述治具长边方向设置；

4)将已装载有加强钢片5本发明治具通过自动化设备内的导轨传送到柔性线路板6套装的工作台上，再将按设计要求已切割好的柔性线路板6以其背面紧贴所述治具的上模板1上表面的方式安放在上模板1上表面上确定的位置，此时，柔性线路板6上的定位孔61套置在上模板1上的定位针13上；

5)将载有柔性线路板6和加强钢片5的所述治具送入假贴机中确定的位置；

6)在假贴机中，假贴机的压板对柔性线路板6的正面施以向下的压力，使得所述上模板1沿销柱22向下移动，在一定压力和180℃－220℃温度下，撑片柱21携加强钢片5相对向上移动并将加强钢片5贴合在柔性线路板6上；

7)待加强钢片5固化在柔性线路板6上时，假贴机将该治具输出；

8)将已贴有加强钢片5的柔性线路板6从该治具上揭下即可。

本发明还具有以下优点：

1.用于自动化设备贴附放置钢片。小批量生产时，也可以手工摆放钢片，贴合精度与机贴保持一致。

2.放置钢片的槽深可以通过调整弹簧销的高度来调整，从而可以满足各种厚度的钢片贴合。

3.通常，在自动化设备上生产时，必须在面板上放置自动化设备识别位置的mark点，本发明的治具采用在面板以光检孔4的透光方式替代传统mark点。

4.本发明结构简单，操作便利，同时满足自动化贴合及手工贴合的要求。

Claims (8)

1.一种将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其特征在于：其由上模板(1)和设于上模板(1)下方的下模板(2)构成；在上模板(1)的上表面设有可将柔性线路板(6)定位安放在该上表面上的定位结构、可将加强钢片(5)贴合在所述柔性线路板(6)背面确定位置的放置该加强钢片(5)的预存室(3)和确定上模板(1)与下模板(2)在水平面内相对位置的销孔(12)；在下模板(2)上设有可***所述销孔(12)中并使上模板(1)沿其上下可调节与下模板(2)之间距离的销柱(22)，在该销柱(22)上介于上模板(1)和下模板(2)之间套设有支撑弹簧(23)；所述预存室(3)为贯穿上模板(1)的通孔(11)与设置在下模板(2)上并适配***该通孔(11)中的撑片柱(21)构成的空间，所述加强钢片(5)承放在所述撑片柱(21)的顶面；

所述定位结构为设置于上模板(1)上表面的定位针(13)和供该定位针(13)***的且设于所述柔性线路板(6)上的定位孔(61)。

2.根据权利要求1所述的将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其特征在于：在上模板(1)和下模板(2)上设有贯穿上模板(1)和下模板(2)的供该治具被送入假贴机中定位的光检孔(4)，上模板(1)和下模板(2)上的光检孔(4)同轴线设置。

3.根据权利要求2所述的将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其特征在于：所述预存室(3)横截面形状呈方形或矩形。

4.根据权利要求3所述的将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其特征在于：在下模板(2)的上表面上还设有限位块(24)。

5.根据权利要求1所述的将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其特征在于：所述销孔(12)为内螺纹孔，所述销柱(22)为可调节上模板(1)与下模板(2)之间距离的调节螺栓，该调节螺栓的上端穿过设置于下模板(2)上的调节孔(25)和所述支撑弹簧(23)旋接在所述销孔(12)中，该调节螺栓的栓帽(26)卡置于所述调节孔(25)中。

6.根据权利要求1所述的将加强钢片自动贴合到柔性线路板上的治具，其特征在于：所述上模板(1)和下模板(2)由不锈钢材料所制。

7.一种将加强钢片准确贴合到柔性线路板上设定位置的方法，包括将该柔性线路板(6)送入假贴机中的步骤，其特征在于：先将该柔性线路板(6)放置在如权利要求1－6中任一项所述的治具上，再将其送入假贴机中将加强钢片(5)贴合到该柔性线路板(6)上，具体步骤如下：

1)将所述治具中的上模板(1)以其上的销孔(12)对准其下模板(2)上的销柱(22)的方式与该下模板(2)结合在一起，此时，下模板(2)上的撑片柱(21)穿置于上模板(1)的通孔(11)中；

2)通过调节上模板(1)与下模板(2)之间距离，以使所述撑片柱(21)顶面至上模板(1)上表面之间的距离达到适应安放设定厚度加强钢片(5)的预存室(3)空间；

3)将按设计要求制作好的单个加强钢片(5)一一对应放入至少一个所述的预存室(3)中；

4)将所述柔性线路板(6)以其背面紧贴所述治具的上模板(1)上表面的方式通过定位结构安放在上模板(1)上表面上确定的位置；

5)将载有柔性线路板(6)和加强钢片(5)的所述治具送入假贴机中确定的位置；

6)在假贴机中，假贴机的压板对柔性线路板(6)的正面施以向下的压力，使得所述上模板(1)沿销柱(22)向下移动，同时，撑片柱(21)携加强钢片(5)相对向上移动并将加强钢片(5)贴合在柔性线路板(6)上；

7)待加强钢片(5)固化在柔性线路板(6)上时，假贴机将该治具输出；

8)将已贴有加强钢片(5)的柔性线路板(6)从该治具上揭下即可。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述销孔(12)为内螺纹孔，所述销柱(22)为可调节上模板(1)与下模板(2)之间距离的调节螺栓，该调节螺栓的上端穿过设置于下模板(2)上的调节孔(25)和所述支撑弹簧(23)旋接在所述销孔(12)中，该调节螺栓的栓帽(26)卡置于所述调节孔(25)中，使用十字或一字起通过旋转调节螺栓，调节上模板(1)与下模板(2)之间距离。