CN105392301A - 一种高热效率的pcba封装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高热效率的PCBA封装机，它包括：封装机构，所述封装机构包括下箱体、与所述下箱体相配合的上箱体以及设置于所述下箱体或所述上箱体内且可上下升降的工作台；红外加热机构，所述红外加热机构安装在所述下箱体或所述上箱体内且位于所述工作台上方；压力机构，所述压力机构分别与所述下箱体和所述上箱体相连接，用于调节其内部的压力；控制***，所述控制***分别与所述封装机构、所述红外加热机构和所述压力机构相连接，用于对其进行自动化控制。使得PCBA封装机的升温速度快、生产效率高、热效率高，并可实现高质量封装。

Description

一种高热效率的PCBA封装机

技术领域

本发明属于封装设备领域，涉及一种PCBA封装机，具体涉及一种高热效率的PCBA封装机。

背景技术

目前现在的PCBA(装配印刷电路板)封装设备虽然解决了在真空条件下封装的问题，但还存在着很多无法克服的问题，如：加热效率：现有加热机构无法根据实际情况选择相应的加热距离，导致加热效率低，热损失高；长时间的加热又引起机械设备温度上升，大大缩短封装机使用寿命，带来诸多不便。加热温度控制：加热过程的热传递过程比较复杂，每个过程还存在热损失，导致加热的滞后性比较大，温度难以控制。气泡：在上箱进气封装过程中，难免会产生一些气泡如抽真空不足和加热不均匀等，使得在封装时影响产品的质量，不能完好的实现成品的封装，影响产品的使用和运输等。封装压力控制：封装过程中，封装压力太高，导致产品受压力过大，有对产品芯片产生损坏的隐患，而且极大提高了成本；封装压力太低，无法将箱内的气体排尽，注胶压力的不稳定会导致热熔胶冷却后出现气泡及变形，影响产品的性能。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种高热效率的PCBA封装机，以克服现在技术无法解决的热效率低、温度难控制的难题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高热效率的PCBA封装机，它包括：

封装机构，所述封装机构包括下箱体、与所述下箱体相配合的上箱体以及设置于所述下箱体或所述上箱体内且可上下升降的工作台；

红外加热机构，所述红外加热机构安装在所述下箱体或所述上箱体内且位于所述工作台上方；

压力机构，所述压力机构分别与所述下箱体和所述上箱体相连接，用于调节其内部的压力；

控制***，所述控制***分别与所述封装机构、所述红外加热机构和所述压力机构相连接，用于对其进行自动化控制。

优化地，所述红外加热机构包括固定在所述上箱体内的夹片以及被所述夹片夹住且对应设置于所述工作台上方的加热瓦。

进一步地，所述压力机构包括分别与所述下箱体和所述上箱体相连通的气管以及与所述气管相连通的压缩机。

进一步地，所述封装机构还包括用于支撑所述下箱体的第一支撑架和竖直立于所述第一支撑架顶部的至少两根导轨，所述上箱体可上下升降地安装在所述导轨上。

优化地，所述封装机构还包括与所述上箱体相连接的上缸。

进一步地，所述封装机构还包括与所述工作台相连接的下缸。

优化地，所述控制***包括安装在所述上箱体或所述下箱体内且与所述红外加热机构和所述压力机构相配合的传感器。

进一步地，所述压力机构还包括用于支撑所述压缩机的第二支撑架。

优化地，所述下箱体顶部固定有与所述上箱体相对应的遮挡板。

本发明的有益效果在于：本发明高热效率的PCBA封装机，通过将封装机构、红外加热机构、压力机构和控制***进行组合安装，红外加热的能量传递是以电磁波的形式进行的，加热温度由工件表面热量向内部传导，可以通过控制加热功率以及加热所用的时间，来控制加热的温度，受外界的干扰很小、能量散失少、加热效率高，而且能够选择加热单元与工作台之间最佳的距离；而且压力机构能够配合消除气泡对低压注塑产品的影响；使得PCBA封装机的升温速度快、生产效率高、热效率高，并可实现高质量封装。

附图说明

附图1为本发明高热效率的PCBA封装机的结构示意图；

其中，10、封装机构；101、第一支撑架；102、下箱体；103、下缸；104、工作台；105、遮挡板；106、上箱体；107、导轨；108、上缸；20、红外加热机构；201、加热瓦；202、夹片；30、压力机构；301、第二支撑架；302、压缩机；303、气管；401、传感器。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

如图1所示的高热效率的PCBA封装机，主要包括封装机构10、红外加热机构20、压力机构30和控制***（图中未显示）。

其中，封装机构10主要包括下箱体102、上箱体106和工作台104，上箱体106与下箱体102相配合，从而可以形成封闭环境，工作台104可以在上箱体106与下箱体102围成的封闭环境中上下升降，即工作台104可上下升降地设置于上箱体106或下箱体102内。红外加热机构20对应安装工作台104的上方，它位于下箱体102或上箱体106内（在本实施例中，红外加热机构20设置在上箱体106内），用于对置于工作台104上的PCBA板与胶膜进行加热；红外加热的能量传递是以电磁波的形式进行的，加热温度由工件表面热量向内部传导，可以通过控制加热功率以及加热所用的时间，来控制加热的温度，受外界的干扰很小、能量散失少、加热效率高；而且由于工作台104可以上下升降，它与红外加热机构20的距离可以进行调节，从而可以选择最佳的间距。压力机构30分别与下箱体102和上箱体106相连接，用于对下箱体102和上箱体106抽真空，从而调节上述封闭环境的压力，而且通过对胶膜软化过程的研究，获得最佳的两次加热的时间，保证胶膜的均匀受热、PCBA与胶膜的完美接触，这样有效的消除了气泡对低压注塑产品的影响。控制***由行程控制单元、温度控制单元及压力控制单元等构成，它分别与封装机构10、红外加热机构20和压力机构30相连接，用于对它们进行自动化控制；需要注意的是，由于温度的热惯性，使得对于温度信号的控制比电信号的控制难度更高，可以引入优化的PID控制算法对温度进行控制，使得温度的控制精度更高。

在本实施例中，封装机构10还包括第一支撑架101、下箱体102、下缸103和上缸108等部件。下箱体102固定在第一支撑架101的顶部（即第一支撑架101用于支撑所述下箱体102）；导轨107至少有两根，它们竖直立于第一支撑架101的顶部且相互平行，这样上箱体106可以通过与其相连接的上缸108驱动其在导轨107上下升降，使得下箱体102和上箱体106能够对合密封，便于自动化精确控制；而下箱体102顶部固定有与上箱体106相对应的遮挡板105，有利于提高其密封程度。工作台104则与固定在第一支撑架101上的下缸103相连接（下缸103的气缸轴一端延伸入下箱体102内与工作台104相固定），这样可以利用下缸103驱动工作台104进行上下升降，从而精确调节工作台104和红外加热机构20的距离。

红外加热机构20主要包括加热瓦201和夹片202，加热瓦201对应设置于工作台104的上方，用于产生红外辐射而对PCBA板与胶膜进行加热；夹片202则固定在上箱体106内，它用于夹住加热瓦201。压力机构30包括第二支撑架301、压缩机302和气管303；压缩机302固定在第二支撑架301上，并与气管303相连接；而气管303分别与下箱体102和上箱体106相连通，从而通过控制压缩机302的功率控制下箱体102和上箱体106的压力。传感器401至少包括一个温度传感器、一个真空传感器（与温度控制单元和压力控制单元相对应），用于测量上箱体106与下箱体102围成的封闭环境中的温度和压力。

在使用时，首先将PCBA板置于工作台104上，然后通过上缸108控制上箱体106下降与下箱体102形成封闭环境，再控制压力机构30对上箱体106和下箱体102抽真空，并控制红外加热机构20的加热瓦201对胶膜进行加热，加热一段时间后停止加热；此时通过下缸103控制工作台104上升，使PCBA板与胶膜接触，随后继续充分加热并抽真空，使胶膜充分软化；最后下箱体102继续抽真空，而上箱体106改为进气，完成PCBA的封装；上述过程均在控制***的控制下自动化进行。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高热效率的PCBA封装机，其特征在于，它包括：

封装机构（10），所述封装机构（10）包括下箱体（102）、与所述下箱体（101）相配合的上箱体（106）以及设置于所述下箱体（102）或所述上箱体（106）内且可上下升降的工作台（104）；

红外加热机构（20），所述红外加热机构（20）安装在所述下箱体（102）或所述上箱体（106）内且位于所述工作台（104）上方；

压力机构（30），所述压力机构（30）分别与所述下箱体（102）和所述上箱体（106）相连接，用于调节其内部的压力；

控制***，所述控制***分别与所述封装机构（10）、所述红外加热机构（20）和所述压力机构（30）相连接，用于对其进行自动化控制。

2.根据权利要求1所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述红外加热机构（20）包括固定在所述上箱体（106）内的夹片（202）以及被所述夹片（202）夹住且对应设置于所述工作台（104）上方的加热瓦（201）。

3.根据权利要求1或2所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述压力机构（30）包括分别与所述下箱体（102）和所述上箱体（106）相连通的气管（303）以及与所述气管（303）相连通的压缩机（302）。

4.根据权利要求1或2所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述封装机构（10）还包括用于支撑所述下箱体（102）的第一支撑架（101）和竖直立于所述第一支撑架（101）顶部的至少两根导轨（107），所述上箱体（106）可上下升降地安装在所述导轨（107）上。

5.根据权利要求4所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述封装机构（10）还包括与所述上箱体（106）相连接的上缸（108）。

6.根据权利要求1或2所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述封装机构（10）还包括与所述工作台（104）相连接的下缸（103）。

7.根据权利要求1所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述控制***包括安装在所述上箱体（106）或所述下箱体（102）内且与所述红外加热机构（20）和所述压力机构（30）相配合的传感器（401）。

8.根据权利要求3所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述压力机构（30）还包括用于支撑所述压缩机（302）的第二支撑架（301）。

9.根据权利要求1所述的高热效率的PCBA封装机，其特征在于：所述下箱体（102）顶部固定有与所述上箱体（106）相对应的遮挡板（105）。