CN108098094B - 一种自适应组合式焊接夹具及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自适应组合式焊接夹具及使用方法，焊接夹具包括支撑柱、压缩弹簧、限位块、多孔支撑顶板和压块；支撑柱的顶端通过限位块限位于多孔支撑顶板的通孔的上部；支撑柱的末端与所述通孔的下部之间套装有压缩弹簧；所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部；通过上述支撑柱、压缩弹簧、限位块、多孔支撑顶板和压块的配合，所述支撑柱的底部与封装载体接触，将封装载体压紧在封装基板上；所述支撑柱的底部与封装载体之间的接触为点接触。既满足焊接压力可控、施压位置可灵活调节的要求，又满足不影响回流炉中热风流动的要求，同时还能够在高温环境中稳定可靠工作，可以确保待焊工件在焊接过程中的一致性和稳定性，从而保证焊接质量。

Description

一种自适应组合式焊接夹具及使用方法
技术领域
本发明涉及一种自适应组合式焊接夹具及使用方法，涉及电子装配领域。
背景技术
在电子装备领域中，对LTCC（低温共烧陶瓷）基板与封装载体的焊接质量要求很高，这就要求焊接过程中需使用更合理的焊接夹具。目前，在高温炉中进行的焊接，使用的焊接夹具的结构形式多为四周支架支撑起顶板，在顶板上旋入螺钉，通过调节螺钉高度从而对工件施加压力。这种结构形式的夹具可以保证安装稳固可靠，但是夹具所能安装的焊接件的高度受四周支撑板的高度限制，并且四周支撑板会对热风回流炉中热风在工件周围的流动造成较大影响，直接影响工件的受热，导致焊接效果较差，同时，通过旋转螺钉压紧工件的装夹方式在实际操作中拆装效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种效果更好的自适应组合式焊接夹具及使用方法，具有既满足焊接压力可控、施压位置可灵活调节的要求，又满足不影响回流炉中热风流动的要求，同时还能够在高温环境中稳定可靠工作，可以确保待焊工件在焊接过程中的一致性和稳定性，从而保证焊接质量的特征。
本发明采用的技术方案如下：
一种自适应组合式焊接夹具，其特征在于：包括支撑柱、压缩弹簧、限位块、多孔支撑顶板和压块；支撑柱的顶端通过限位块限位于多孔支撑顶板的通孔的上部，且支撑柱主体能够在通孔中上下活动；支撑柱的末端与所述通孔的下部之间套装有压缩弹簧；所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部，对多孔支撑顶板施加压力，但不会直接将压力施加于支撑柱本身；通过上述支撑柱、压缩弹簧、限位块、多孔支撑顶板和压块的配合，所述支撑柱的底部与封装载体接触，将封装载体压紧在封装基板上；所述支撑柱的底部与封装载体之间的接触为点接触。
所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部并固定设置。
所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部并卡位固定。
还包括基板垫板，用于对封装基板进行固定。
所述多孔支撑顶板上设置有凹槽，所述通孔位于凹槽的底部；所述压块设置于凹槽的上部，限位块位于凹槽内；限位块随支撑柱在凹槽内上下活动，但实际使用过程中，不至于顶到凹槽上部的压块而限制多孔支撑顶板沿支撑柱向下压缩所述压缩弹簧。
所述支撑柱包括至少三个；所述通孔包括至少三个。
所述支撑柱顶部与所述限位块通过螺纹连接。
所述焊接夹具的各个部件材料为耐高温且热容小的材料。
所述焊接夹具的压缩弹簧为不锈钢丝弹簧，其他部件为合成石。
采用了上述焊接夹具的封装基板与封装载体进行焊接时，焊接夹具的具体使用方法为：
当封装基板与封装载体焊接时，基板垫板根据封装基板的外形尺寸及焊接时摆放方式进行定制加工，并将封装基板固定在基板垫板上，同时在封装基板与封装载体焊接面添加焊料，将封装载体放置在封装基板上的焊接位置并压紧焊料；在使用所述焊接夹具时，首先对比封装载体的外形及顶面凹腔分布，找准施压点，施压点可分布在不同高度；根据施压点点位在多孔支撑顶板的相应孔位处安装套有压缩弹簧的支撑柱，支撑柱的数量可根据需要增减，通过限位块旋入支撑柱顶部的螺纹以连接支撑柱与多孔支撑顶板；随后将其整体立于封装载体顶面，找准平衡点；最后，根据所需焊接压力放上相应重力的压块，将已用焊接夹具压紧的焊接工件整体放置于热风回流炉中进行焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：既满足焊接压力可控、施压位置可灵活调节的要求，又满足不影响回流炉中热风流动的要求，同时还能够在高温环境中稳定可靠工作，可以确保待焊工件在焊接过程中的一致性和稳定性，从而保证焊接质量。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
具体实施例1
一种自适应组合式焊接夹具，如图1所示，包括支撑柱2、压缩弹簧3、限位块4、多孔支撑顶板5和压块6；支撑柱2的顶端通过限位块4限位于多孔支撑顶板5的通孔的上部，且支撑柱2主体能够在通孔中上下活动；支撑柱2的末端与所述通孔的下部之间套装有压缩弹簧3；所述压块6能够设置于多孔支撑顶板5的上部，对多孔支撑顶板5施加压力，但不会直接将压力施加于支撑柱2本身；通过上述支撑柱2、压缩弹簧3、限位块4、多孔支撑顶板5和压块6的配合，所述支撑柱2的底部与封装载体8接触，将封装载体8压紧在封装基板7上；所述支撑柱2的底部与封装载体8之间的接触为点接触。
在本具体实施例中，所述封装基板为LTCC（低温共烧陶瓷）基板，该TLCC基板与封装载体焊接用的自适应组合式焊接夹具采用点接触的方式施加压力，能够灵活调节压力施加点的位置、高度及压力大小的焊接夹具。主要针对LTCC基板与封装载体在热风回流炉中焊接时的焊接压力可控、施压位置可灵活调节、不影响回流炉中热风流动，同时焊接夹具在高温环境中稳定可靠的需求。通过使用这种自适应组合式焊接夹具，可以保证在焊接过程中，为焊接工件提供可灵活调节大小及施压点位置的压力，且焊接夹具四周无遮挡，施压方式为点接触，不会对回流炉中热风的流动造成阻碍。
定制重量的压块放在多孔支撑板上，提供工件所需焊接压力，可自由取放。
具体实施例2
在具体实施例1的基础上，所述压块6能够设置于多孔支撑顶板5的上部并固定设置，以使压块能够稳定设置于多孔支撑顶板的上部。
具体实施例3
在具体实施例1或2的基础上，所述压块6能够设置于多孔支撑顶板5的上部并卡位固定，例如，如图1所示，压块的两侧卡在多孔支撑顶板的两侧内，实现卡位固定，以使压块能够稳定设置于多孔支撑顶板的上部。
具体实施例4
在具体实施例1到3之一的基础上，还包括基板垫板1，用于对封装基板7进行固定。
具体实施例5
在具体实施例1到4之一的基础上，所述多孔支撑顶板5上设置有凹槽，所述通孔位于凹槽的底部；所述压块6设置于凹槽的上部，限位块4位于凹槽内；限位块4随支撑柱在凹槽内上下活动，但实际使用过程中，不至于顶到凹槽上部的压块6而限制多孔支撑顶板5沿支撑柱2向下压缩所述压缩弹簧3。
具体实施例6
在具体实施例1到5之一的基础上，所述支撑柱2包括至少三个；所述通孔包括至少三个。
具体实施例7
在具体实施例1到6之一的基础上，所述支撑柱2顶部与所述限位块4通过螺纹连接。
具体实施例8
在具体实施例1到7之一的基础上，所述焊接夹具的各个部件材料为耐高温且热容小的材料，均可在最高焊接温度下稳定使用。
具体实施例9
在具体实施例1到8之一的基础上，所述焊接夹具的压缩弹簧3为不锈钢丝弹簧，其他部件为合成石，均可在最高焊接温度下稳定使用。合成石具有耐高温（400℃）、热容小（1.7J/cm3·℃）的特点，可以在LTCC基板与封装载体焊接的最高温度下稳定使用。采用的采用不锈钢丝弹簧，可以在-200~290℃下稳定工作，可以在LTCC基板与封装载体焊接的最高温度下稳定使用。
具体实施例10
采用了具体实施例4到9之一的焊接夹具的封装基板与封装载体进行焊接时，焊接夹具的具体使用方法为：
当封装基板7与封装载体8焊接时，基板垫板1根据封装基板7的外形尺寸及焊接时摆放方式进行定制加工，并将封装基板7固定在基板垫板1上，同时在封装基板7与封装载体8焊接面添加焊料，将封装载体8放置在封装基板7上的焊接位置并压紧焊料；在使用所述焊接夹具时，首先对比封装载体的外形及顶面凹腔分布，找准施压点，施压点可分布在不同高度；根据施压点点位在多孔支撑顶板5的相应孔位处安装套有压缩弹簧3的支撑柱2，支撑柱2的数量可根据需要增减，通过限位块4旋入支撑柱2顶部的螺纹以连接支撑柱2与多孔支撑顶板5；随后将其整体立于封装载体8顶面，找准平衡点；最后，根据所需焊接压力放上相应重力的压块6，将已用焊接夹具压紧的焊接工件整体放置于热风回流炉中进行焊接。

Claims (10)

1.一种自适应组合式焊接夹具，其特征在于：针对LTCC基板与封装载体在热风回流炉中的焊接，包括支撑柱、压缩弹簧、限位块、多孔支撑顶板和压块；支撑柱的顶端通过限位块限位于多孔支撑顶板的通孔的上部，且支撑柱主体能够在通孔中上下活动；支撑柱的末端与所述通孔的下部之间套装有压缩弹簧；所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部，对多孔支撑顶板施加压力，但不会直接将压力施加于支撑柱本身；通过上述支撑柱、压缩弹簧、限位块、多孔支撑顶板和压块的配合，所述支撑柱的底部与封装载体接触，将封装载体压紧在封装基板上；所述支撑柱的底部与封装载体之间的接触为点接触。
2.根据权利要求1所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部并固定设置。
3.根据权利要求1或2所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述压块能够设置于多孔支撑顶板的上部并卡位固定。
4.根据权利要求1所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：还包括基板垫板，用于对封装基板进行固定。
5.根据权利要求1所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述多孔支撑顶板上设置有凹槽，所述通孔位于凹槽的底部；所述压块设置于凹槽的上部，限位块位于凹槽内；限位块随支撑柱在凹槽内上下活动，但实际使用过程中，不至于顶到凹槽上部的压块而限制多孔支撑顶板沿支撑柱向下压缩所述压缩弹簧。
6.根据权利要求1所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述支撑柱包括至少三个；所述通孔包括至少三个。
7.根据权利要求1所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述支撑柱顶部与所述限位块通过螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述焊接夹具的各个部件材料为耐高温且热容小的材料。
9.根据权利要求1或8所述的自适应组合式焊接夹具，其特征在于：所述焊接夹具的压缩弹簧为不锈钢丝弹簧，其他部件为合成石。
10.采用了权利要求4到9之一所述焊接夹具的封装基板与封装载体焊接方法，其特征在于，包括：
当封装基板与封装载体焊接时，基板垫板根据封装基板的外形尺寸及焊接时摆放方式进行定制加工，并将封装基板固定在基板垫板上，同时在封装基板与封装载体焊接面添加焊料，将封装载体放置在封装基板上的焊接位置并压紧焊料；在使用所述焊接夹具时，首先对比封装载体的外形及顶面凹腔分布，找准施压点，施压点可分布在不同高度；根据施压点点位在多孔支撑顶板的相应孔位处安装套有压缩弹簧的支撑柱，支撑柱的数量可根据需要增减，通过限位块旋入支撑柱顶部的螺纹以连接支撑柱与多孔支撑顶板；随后将其整体立于封装载体顶面，找准平衡点；最后，根据所需焊接压力放上相应重力的压块，将已用焊接夹具压紧的焊接工件整体放置于热风回流炉中进行焊接。
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