一种电路板装配方法
【专利摘要】本发明提供了一种电路板装配方法，其包括以下步骤：贴装步骤，首先根据PCB板的XY座标文件在SMT贴片机上设定程序，然后采用SMT锡膏模板（即钢网）在PCB板上印上锡膏，把SMT贴片元件上机后进行SMT元器件表面贴装，得到贴装板；插装步骤，把各DIP元器件插在治具上，把所述贴装板插在治具及其DIP元器件上，得到待焊接电路板；焊接步骤，将所述治具及其待焊接电路板过回流焊接。采用上述方案，本发明把通孔DIP元器件从已有波峰焊接工艺转变为回流焊接工艺，节约了装配人力，提升了SMT与DIP元器件焊接的效率，自动化生产流程降低了产品的不良率，具有很高的市场应用价值。
【专利说明】一种电路板装配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电路板装配工艺，尤其涉及的是，一种电路板装配方法。
【背景技术】
[0002] 电路板表面贴装技术和通孔元器件插件技术，总称为电路板装配技术（Printed circuit board assembly，PCB assembly);其中，表面贴装称为 SMT，插件称为 DIP。
[0003] 现有电路板装配技术通常使用波峰焊接，例如，现有技术的电路板装配生产流程 为： 1) 设计能满足过波峰的产品，然后在PCB板上印上锡膏一SMT表面贴装一过回流焊接 -SMT外观检验一DIP插件一过波峰焊接一外观检验； 2) 设计不能满足过波峰的产品，然后在PCB板上印上锡膏一SMT表面贴装一过回流焊 接一SMT外观检验一人工焊接DIP元器件。
[0004] 这样，由于PCB设计的原因，很多板子根据产品具体使用的特点，必须把贴片器件 (SMT器件）和通孔插件器件（DIP通孔器件）设计在一个平面上，又因为元器件密集程度高 使得制造过程中无法满足过波峰焊接的要求。
[0005] 并且，现有波峰焊技术针对元器件密集程度高，而PCB设计时把贴片元器件（SMT 元器件）和插件元器件（DIP元器件）设计在同一面时，通常就实现不了直接波峰焊接；需要 在做完SMT贴片后，插上通孔器件后只能用人工去焊接。
[0006] 因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种新的电路板装配方法。
[0008] 本发明的技术方案如下：一种电路板装配方法，其包括以下步骤：贴装步骤，首先 根据PCB板的XY座标文件在SMT贴片机上设定程序，然后采用SMT锡膏模板（即钢网）在 PCB板上印上锡膏，把SMT贴片元件上机后进行SMT元器件表面贴装，得到贴装板；插装步 骤，把各DIP元器件插在治具上，把所述贴装板插在治具及其DIP元器件上，得到待焊接电 路板；焊接步骤，将所述治具及其待焊接电路板过回流焊接。
[0009] 优选的，所述电路板装配方法中，所述贴装步骤之前还执行预设步骤：根据待装配 电路板，对应设置治具与SMT模板。
[0010] 优选的，所述电路板装配方法中，所述SMT模板为钢网。
[0011] 优选的，所述电路板装配方法中，在制造钢网时设置各所述DIP元器件的孔位。
[0012] 优选的，所述电路板装配方法中，根据所述待装配电路板，分别设置各所述孔位的 大小。
[0013] 优选的，所述电路板装配方法中，所述焊接步骤之前还执行检验步骤：检查所述待 焊接电路板。
[0014] 优选的，所述电路板装配方法中，所述焊接步骤中，还根据所述待装配电路板，设 置回流焊炉温。
[0015] 优选的，所述电路板装配方法中，所述插装步骤中，把所述贴装板固定在所述治具 上。
[0016] 优选的，所述电路板装配方法中，所述治具通过若干活动固定件把所述贴装板固 定在所述治具上。
[0017] 优选的，所述电路板装配方法中，所述焊接步骤之后，还执行分离步骤：将焊接后 的已焊接电路板与所述治具分离。
[0018] 采用上述方案，本发明把通孔DIP元器件从已有波峰焊接工艺转变为回流焊接工 艺，节约了装配人力，提升了 SMT与DIP元器件焊接的效率，自动化生产流程降低了产品的 不良率，具有很高的市场应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的实施例1的示意图； 图2为本发明的实施例2的示意图； 图3为本发明的实施例3的示意图； 图4为本发明的实施例4的示意图； 图5为本发明的实施例5的示意图； 图6为本发明的实施例6的示意图； 图7至图15分别为本发明又一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。 本说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式 来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明 的公开内容的理解更加透彻全面。
[0021] 需要说明的是，当某一元器件固定于另一个元器件，包括将该元器件直接固定于 该另一个元器件，或者将该元器件通过至少一个居中的其它元器件固定于该另一个元器 件。当一个元器件连接另一个元器件，包括将该元器件直接连接到该另一个元器件，或者将 该元器件通过至少一个居中的其它元器件连接到该另一个元器件。
[0022] 在电路板装配时，尤其是较为大型或者复杂的电路板，例如计算机主板等，当一款 产品的DIP插件器件不能满足波峰焊接工艺时，业界通常的做法是人工焊接，但是只适用 于小量生产，而且不良率高；本发明针对上述生产难题，提出了以下各实施例，解决了产品 批量生产的数量大、品质要求高，不能用人工焊接来完成的技术问题，把SMT元器件与DIP 通孔元器件同时用回流焊焊接。并且把通孔DIP元器件，从已有波峰焊接工艺转变为回流 焊接完成，从而解决了设计工程师出于方便产品使用或其他因素所导致的产品可生产性 差，不能用通用波峰焊接工艺生产的问题，并解决了由此导致的品质下降和人力成本增长 问题，良率高、人工少，具有非常重要的生产意义。
[0023] 如图1所示，本发明的一个实施例是，一种电路板装配方法，其包括以下步骤：贴 装步骤，插装步骤以及焊接步骤，其中，所述焊接步骤采用回流焊工艺；这样，无须经过波峰 焊与回流焊两次焊接工艺，只需要一次焊接即可。如图2所示，本发明的又一个实施例是， 一种电路板装配方法，其包括以下步骤：贴装步骤，首先根据PCB板的XY座标文件在SMT贴 片机上设定程序，然后采用SMT锡膏模板（即钢网)在PCB板上印上锡膏，把SMT贴片元件上 机后进行SMT元器件表面贴装，得到贴装板；插装步骤，把各DIP元器件插在治具上，把所述 贴装板插在治具及其DIP元器件上，得到待焊接电路板；焊接步骤，将所述治具及其待焊接 电路板过回流焊接。本发明的重点在于一次回流焊接即可完成待装配电路板的生产，效率 高，良率高。
[0024] 为了更好地一一对应于每一批目标电路板，或者称为待装配电路板，优选的，所述 电路板装配方法中，所述贴装步骤之前还执行预设步骤：根据待装配电路板，对应设置治具 与SMT模板。如图3所示，本发明的又一个实施例是，一种电路板装配方法，其包括以下步 骤：预设步骤，贴装步骤，插装步骤以及焊接步骤，优选的，所述SMT模板为钢网。优选的， 所述钢网根据待装配电路板设计其形状与大小，以及开孔位置和开孔大小。优选的，所述钢 网的厚度根据所述待装配电路板的大小而设置。这样，适配于每一次生产，对应设置治具与 SMT模板。
[0025] 优选的，所述治具包括一套多个规格的治具组合件，分别适配于不同大小的待装 配电路板；优选的，所述治具具有调节部，用于调节所述治具的大小，以适配于不同大小的 待装配电路板。例如，所述治具包括两对组件，每一对组件相互平行设置；例如，所述治具包 括第一对组件X1、X2,以及第二对组件Yl、Y2 ;组件XI与组件X2平行设置，组件Y1与组件 Y2平行设置，并且，组件XI与组件Y1相互垂直设置；组件XI上设置滑槽XII、组件X2上 设置滑槽X21，组件Y1上设置滑块Yl 1与滑块Y12,滑块Yl 1设置于滑槽XI1中且与其滑动 连接，滑块Y12设置于滑槽X21中且与其滑动连接，组件Y2上设置滑块Y21与滑块Y22,滑 块Y21设置于滑槽XII中且与其滑动连接，滑块Y22设置于滑槽X21中且与其滑动连接；并 且，各所述滑块上分别设置一个锁扣部，用于在锁扣状态下将所述滑块固定于其所在的滑 槽上，在自由状态下允许所述滑块在其所在的滑槽上滑动，这样，所述治具通过其两对组件 的位置相互调整，可以在一定程度上调整治具的大小，适配于不同大小的待装配电路板。又 如，所述治具包括若干固定单元，分别用于固定各DIP元器件或者待装配电路板；其中，各 所述固定单元固定设置于任一组件上。
[0026] 优选的，所述电路板装配方法中，在制造钢网时设置各所述DIP元器件的孔位，例 如矩形、圆形、椭圆形、矩形与弓形的组合等。优选的，根据所述待装配电路板，分别设置各 所述孔位的大小，例如孔径、长度、宽度、弧度、半径等。优选的，还根据各所述孔位的大小设 置锡膏厚度。例如，孔位较大时，例如圆孔的孔径较大时，对应地设置较大的锡膏厚度，以此 类推，以获得较好的焊接效果，避免虚焊。
[0027] 优选的，所述电路板装配方法中，所述焊接步骤之前还执行检验步骤：检查所述待 焊接电路板，例如，检查所述治具及其待焊接电路板。例如，如图4所示，本发明的又一个实 施例是，一种电路板装配方法，其包括以下步骤：预设步骤，贴装步骤，插装步骤，检验步骤 以及焊接步骤。检验步骤采用机器检验或者人工检验均可，有助于避免插装步骤的疏漏。
[0028] 优选的，所述电路板装配方法中，所述焊接步骤中，还根据所述待装配电路板，设 置回流焊炉温，例如，还根据所述待装配电路板，设置与调整回流焊炉温。例如，根据各元器 件及各所述孔位的大小，调整回流焊炉温。
[0029] 优选的，所述电路板装配方法中，所述插装步骤中，把所述贴装板固定在所述治具 上；又如，将所述贴装板插入各DIP元器件上且同步固定在所述治具上。优选的，所述治具 通过若干活动固定件把所述贴装板固定在所述治具上；例如，所述治具通过若干活动固定 件把所述贴装板可拆卸固定在所述治具上。例如，活动固定件包括螺接件与卡扣件，拧紧螺 接件时，螺接件通过卡扣件把所述贴装板固定在所述治具上，或者，松开螺接件时，卡扣件 松脱，从而把所述贴装板从所述治具上移出。例如，所述插装步骤中，把所述贴装板螺接固 定在所述治具上。又如，所述插装步骤中，把所述贴装板插接在所述治具上然后卡扣固定； 或者，所述插装步骤中，把所述贴装板插入各DIP元器件上且同步插接在所述治具上然后 卡扣固定。优选的，所述插装步骤中，把所述贴装板磁吸固定在所述治具上。或者，所述插 装步骤中，把所述贴装板插入各DIP元器件上且同步磁吸固定在所述治具上这样，拆装都 很方便，有利于规模生产。
[0030] 优选的，所述电路板装配方法中，所述焊接步骤之后，还执行分离步骤：将焊接后 的已焊接电路板与所述治具分离；例如，拧松活动固定件，从而将焊接后的已焊接电路板与 所述治具分离，又如，松开螺丝将焊接后的已焊接电路板与所述治具分离。优选的，自动执 行分离步骤；例如，在预设置时间后自动松脱，使得已焊接电路板与所述治具分离；例如， 插装步骤中，采用自松脱弹性件把所述贴装板固定在所述治具上，然后自松脱弹性件在所 述预设置时间内不断发生弹性形变，在所述预设置时间到达后，弹性形变由量变积累到质 变，达到了松脱的临界值，从而自动执行分离步骤，将焊接后的已焊接电路板与所述治具分 离。又如，根据实际情况设置所述预设置时间，例如，所述预设置时间为3分钟、5分钟、10分 钟或者20分钟等。例如，如图5所示，本发明的又一个实施例是，一种电路板装配方法，其 包括以下步骤：预设步骤，贴装步骤，插装步骤，焊接步骤以及分离步骤；又如，如图6所示， 本发明的又一个实施例是，一种电路板装配方法，其包括以下步骤：预设步骤，贴装步骤，插 装步骤，检验步骤、焊接步骤以及分离步骤。
[0031] 例如，所述电路板装配方法包括以下步骤：生产前治具设计和制造、特殊钢网设计 及制造，在PCB板上印上锡膏，SMT表面贴装，把元器件插在治具上，把SMT贴装好的板子插 在治具上的电子元器件上，然后QC检验效果，之后过回流焊接，最后与治具分离。又一个完 整的实施例请参考图7至图15,详细说明如下。
[0032] 预设步骤：根据待装配电路板，设计和制造适合所要生产产品的钢网，由于这一技 术要使得通孔上安装的DIP元器件通过回流焊上锡，所以在制造钢网时，把DIP元器件要上 的锡设计和开孔在钢网上。而且，所开孔径大小要满足元器件充份上锡，不能有虚焊现象。
[0033] 其中，通孔插件元器件的钢网孔径要比贴片（SMT)元器件大很多，这是因为插件 (DIP)元器件用锡量要大于贴片元器件很多才能使通孔DIP元器件上锡饱满。
[0034] 和/或，根据待装配电路板，对应设置相应的治具作为载体。
[0035] 贴装步骤：在PCB板子上印上一层锡膏，采用钢网，将PCB放上丝印台完成丝印，进 行SMT机器贴片工序，完成表面贴装，得到贴装板。
[0036] 插装步骤，将DIP插件的电子元器件插在治具上，将做完表面贴装（SMT)的板子插 在治具上的电子元器件管脚上，得到待焊接电路板。例如，DIP元器件首先插在治具上，然 后把做完SMT贴装的板与治具上的元器件插入通孔。例如，治具包括上夹部与下夹部，分别 从两个面夹住待装配电路板，作为待焊接电路板。插完件后准备过回流焊炉。
[0037] 焊接步骤：将所述治具及其待焊接电路板过回流焊接；例如，通过回流焊接，一次 性把通孔元器件和SMT贴片元器件同时焊接在PCB板子上。大大提高了生产效率和品质一 次性通过率。
[0038] 过完回流焊的板子与治具出炉，然后将板子与治具分离，即可制得目标产品。
[0039] 进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的 电路板装配方法，其生产效率高、良品率高；采用上述各实施例，DIP插件元器件采用SMT回 流焊工艺取代了波峰焊工艺，只需要焊接一次，即可达到现有技术所不能实现的技术效果。 下面进行对比说明。
[0040] 采用现有技术生产，当需要生产无法通过波峰焊接的产品时，只能用人工手工焊 接来完成生产。然而，手工焊接存在以下问题：一方面品质无法保证，另一方面生产效率很 低。这样导致生产成本相当高，假设一个焊接工一天最多焊接6000个焊点，一片PCB板上 基本上都有200多个焊点的通孔器件，这样，一个焊烙铁员工一天只能生产30片板子。按 现在员工工资算每个板的成本要达到5至10元/PCS，而且现在人力资源紧张，一个公司也 没有那么多会拿烙铁的熟练焊接工，根本无法完成生产任务；或者，生产出来的产品不良率 极高，甚至超过10%，完全无法交付使用。
[0041] 而采用本发明后，用回流焊接通孔器件后生产效率大大提高，品质不良率也从人 工焊接的通常6%降低到0. 5%-下。经实际测试，只用二个员工在贴片线后面插上器件过回 流焊炉，每天八小时的产量可达1000片以上；人工焊接需要5000元成本，减去2名插元器 件的员工工资300元，直接降低成本每一条生产线达4700元/天，也就是原本要用三十三 个人才能完成的工作现在只用两个人完成，具有极好的市场应用价值。
[0042] 需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例， 均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加 以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种电路板装配方法，其特征在于，包括以下步骤： 贴装步骤，首先根据PCB板的XY座标文件在SMT贴片机上设定程序，然后采用SMT锡 膏模板（即钢网)在PCB板上印上锡膏，把SMT贴片元件上机后进行SMT元器件表面贴装，得 到贴装板； 插装步骤，把各DIP元器件插在治具上，把所述贴装板插在治具及其DIP元器件上，得 到待焊接电路板； 焊接步骤，将所述治具及其待焊接电路板过回流焊接。
2. 根据权利要求1所述电路板装配方法，其特征在于，所述贴装步骤之前还执行预设 步骤：根据待装配电路板，对应设置治具与SMT模板。
3. 根据权利要求2所述电路板装配方法，其特征在于，所述SMT模板为钢网。
4. 根据权利要求3所述电路板装配方法，其特征在于，在制造钢网时设置各所述DIP元 器件的孔位。
5. 根据权利要求4所述电路板装配方法，其特征在于，根据所述待装配电路板，分别设 置各所述孔位的大小。
6. 根据权利要求5所述电路板装配方法，其特征在于，所述焊接步骤之前还执行检验 步骤：检查所述待焊接电路板。
7. 根据权利要求1所述电路板装配方法，其特征在于，所述焊接步骤中，还根据所述待 装配电路板，设置回流焊炉温。
8. 根据权利要求1所述电路板装配方法，其特征在于，所述插装步骤中，把所述贴装板 固定在所述治具上。
9. 根据权利要求8所述电路板装配方法，其特征在于，所述治具通过若干活动固定件 把所述贴装板固定在所述治具上。
10. 根据权利要求1至9任一所述电路板装配方法，其特征在于，所述焊接步骤之后，还 执行分离步骤：将焊接后的已焊接电路板与所述治具分离。
【文档编号】H05K3/34GK104159414SQ201410456740
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】王小明 申请人:深圳市九八八电子有限公司