一种将电子元器件固定在PCB线路板焊接的辅助工具的制作方法

文档序号:15561133发布日期:2018-09-29 02:16阅读:198来源:国知局

本发明涉及一种电子元器件的辅助固定工具,具体是一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具。



背景技术:

1、目前小量生产的电路板多采用人工用电焊笔的焊接方式将电子元器件焊接于pcb线路板,特别是立体式电子元器件(例如电容、电子变压器),其的体重脚轻,无法固定于pcb线路板的表面,只能一只手扶着或用镊子固定,另一只手拿电焊笔将其焊接于pcb线路板上,其用人工成本高,生产效率低;另外,人工焊接对部分正负极有要求的电子元器件会造成正负极相反焊接,产品合格率难以保证。2、目前规模化大批量生产的电路板基本上都是采用贴片机将电子元器件通过点胶后粘在指定位置的锡触点上,然后通过加温使锡膏达到熔点后与电子元器件的脚焊接为一体,之后降温使锡膏凝固而使电子元器件与pcb线路板完成焊接,但是,由于pcb线路板触点焊锡量的差异而引起的压力会造成部分电子元器件本体至断裂(损坏),焊接质量不能直观看出,例如有:锡膏有气泡、未融化、电子元器件脚体偏移触点等;用贴片机贴专用的贴片电子元器件成本高。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种对电子元器件、导线,特别是立体式电子元器件能够精准、保证正负极不调乱、电子元器件脚体与锡膏触点正中连接并能够稳定辅助电子元器件完成焊接的将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具。

解决上述技术问题的方案为:

一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块,所述电子元器件定位块的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在pcb线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔。

方案的进一步:所述电子元器件插入通孔的直径略大于被插电子元器件的直径或长、宽度。

方案的进一步:所述电子元器件插入通孔的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽。

方案的进一步:;所述电子元器件定位块上设有与pcb线路板配合固定位置的定位装置。

方案的进一步:所述定位装置包括设在电子元器件顶部的定位通孔,定位通孔上插接有定位针或者是单独的定位柱或者是单独的定位孔。

方案的进一步:所述电子元器件定位块为圆形或多边形;所述电子元器件插入通孔为圆形或多边形;所述电子元器件定位块为金属或非金属制造。

方案的进一步:所述电子元器件定位块的底部固定有脚垫。

方案的进一步:所述电子元器件为机电元件、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、开关元件、电感器件、频率元件、磁性元器件的前述任一种或两种或两种以上的组合。

方案的进一步:所述电子元器件为电导体、电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、连接器、传感器、电源、电子变压器、继电器、集成电路、晶体管的前述任一种或两种或两种以上的组合。

本发明的一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具优点为:辅助工具为电子元器件定位块,所述电子元器件定位块的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在pcb线路板指定锡膏触点的电子元器件插入通孔;所述电子元器件定位块上设有与pcb线路板配合固定位置的定位装置,定位装置例如:定位针、定位孔、定位柱、定位凸粒等;使用时,将电子元器件定位块放落在pcb线路板的正面,定位装置与pcb线路板已设有的定位小孔或定位口或定位件配合先定位,保证电子元器件定位块坐落稳定不偏位,使指定的电子元器件插入通孔对准在pcb线路板指定的锡膏触点上,然后将所需焊接的电子元器件从电子元器件插入通孔插入,使电子元器件的插脚对准并与pcb线路板的锡膏触点接触,然后将电子元器件定位块、pcb线路板一体放入回流焊炉,使pcb线路板上的锡膏触点的锡膏熔化并与电子元器件的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使电子元器件的插脚与锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕;本产品结构替换传统贴片机无法焊接的部分电子元器件(解决贴片机不能贴的非专用贴片电子元器件),也替换人手辅助用电焊笔焊接的传统方法,可以100%保证电子元器件不会压断裂(损坏),焊接质量大大提升,不良率几乎为零,锡膏熔化良好,焊接后的电子元器件插脚与锡膏连接结实,电子元器件插脚焊接正中;生产成本大大降低等优点。

附图说明

图1为本发明产品的俯视图;

图2为本发明产品的主视图;

图3为本发明产品的立体图;

图4为本发明产品实施例1应用示意爆炸图;

图5为本发明产品实施例1应用示意立体图;

图6为本发明产品实施例2应用示意爆炸图;

图7为本发明产品实施例2应用示意立体图;

图8为本发明产品实施例3应用示意爆炸图;

图9为本发明产品实施例3应用示意立体图;

图10为本发明产品实施例4应用示意爆炸图;

图11为本发明产品实施例4应用示意立体图;

图12为本发明产品用定位柱替代定位针的应用示意图;

图13为本发明产品用定位孔替代定位针的应用示意图;

图14为本发明产品实施例5应用示意爆炸图;

图15为本发明产品实施例5应用示意立体图;

图16为本发明产品实施例6应用示意爆炸图;

图17为本发明产品实施例6应用示意立体图。

具体实施方式

一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块1,所述电子元器件定位块1的顶部至少设有一个配合电子元器件焊接在pcb线路板2指定锡膏触点的电子元器件插入通孔11。

电子元器件定位块1、pcb线路板2的定位方案1:当电子元器件定位块1、pcb线路板2均为圆形、等边多边形(例如:正方形、等边三角形、等边菱形等)时,可以通过目测电子元器件插入通孔对准在pcb线路板指定锡膏触点的位置进行定位,本定位方法相对效率低一些,最好通过定位装置定位,提高定位效率。

电子元器件定位块1、pcb线路板2的定位方案2:当电子元器件定位块1、pcb线路板2均为非等边多边形(例如:梯形、非等边三角形、不规则多边形等)时,通过目测电子元器件定位块对准pcb线路板边长即可进行快速定位,使电子元器件插入通孔对准pcb线路板上的指定锡膏触点上,无需定位装置定位,此定位准确,提高定位效率;本定位方法可以用人工定位,也可通过自动化的机械手定位。

电子元器件焊接过程:将所需焊接的电子元器件从电子元器件插入通孔11插入并滑入孔底,使电子元器件的插脚对准并与pcb线路板2被指定焊接的锡膏触点接触,然后将电子元器件定位块1、pcb线路板2一体放入回流焊炉,使pcb线路板2上的锡膏触点的锡膏熔化并与电子元器件的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使电子元器件的插脚与锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块2向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕。

优选方案:所述电子元器件插入通孔1的直径略大于被插电子元器件的直径或长、宽度;如果电子元器件为圆柱形,所开设的电子元器件插入通孔为圆形,其孔直径略大于电子元器件的直径的目的是方便电子元器件插入并使电子元器件滑入孔底;如果电子元器件为矩形(即:电子元器件的顶截面为正方形或长方形),所开设的电子元器件插入通孔为矩形(正方形或长方形),其孔的长、宽略大于电子元器件的顶截面的长、宽,其目的是方便电子元器件插入并使电子元器件滑入孔底。

优选方案:所述电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11a,插脚定位通槽11a用于插入电子元器件的“l”形或外弯曲的插脚,插脚定位通槽11a是指定电子元器件插脚唯一的插入角度,使“l”形或外弯曲的电子元器件插脚与锡膏触点有更多的接触面积,焊接更加牢固,同时,“l”形或外弯曲的电子元器件插脚与pcb线路板2板面接触更多的面积,使电子元器件焊接后更加稳定牢固。

优选方案:所述电子元器件定位块1上设有与pcb线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12例如:定位针、定位孔、定位柱、定位凸粒等;使用时,将电子元器件定位块1放落在pcb线路板2的正面,定位装置12与pcb线路板2已设有的定位小孔21或凸起杆22配合先定位,保证电子元器件定位块坐落稳定不偏位,使指定的电子元器件插入通孔11对准在pcb线路板2指定的锡膏触点上。

优选方案:所述定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔上插接有定位针122,定位针122从电子元器件顶部的定位通孔11插入穿下,下段的定位针122穿入pcb线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置。

优选方案:所述定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔,定位通孔上插接有定位针或者是单独的定位柱或者是单独的定位孔。

优选方案:所述定位装置12为定位柱或定位孔,例如在电子元器件定位块1的底部延伸(连接)定位柱用于插入pcb线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置,对例如在电子元器件定位块1的底部设置定位孔用于已在pcb线路板2设置的凸起杆22配合插入固定位置。

优选方案:所述电子元器件定位块1为圆形或多边形,电子元器件定位块1的形状最好与pcb线路板2一样,这样定位更加精确;所述电子元器件插入通孔11为圆形或多边形,电子元器件插入通孔11形状与被插的电子元器件形状相同,圆形孔对圆形电子元器件,矩形孔对矩形电子元器件,保持一致的形状更有利用提高生产效率及防止出错;所述电子元器件定位块2为金属或非金属制造,其的耐高温度是锡膏熔点之上,一般采用金属为主;例如:锡膏熔点为150℃,金属熔点为200℃;锡膏熔点为200℃,金属熔点为250℃;锡膏熔点为250℃,金属熔点为300℃。优选方案:所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;如果已在pcb线路板焊接了一部分的较矮小电子元器件(例如:电阻、芯片、led灯珠等焊接后高度小于6mm的电子元器件),这时需要增加脚垫13垫高电子元器件定位块1,使电子元器件定位块1不与已焊接的较矮小电子元器件碰触,防止损坏已焊接的较矮小电子元器件;如pcb线路板为平面的侧可以不增加脚垫,但是,使用过程中为了不损伤pcb线路板表面多为有脚垫1的。

优选方案:所述电子元器件为电子元件、电子器件或是前述的任一种。

优选方案:所述电子元器件为机电元件、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、开关元件、电感器件、频率元件、磁性元器件的前述任一种或两种或两种以上的组合。

优选方案:所述电子元器件为电导体、电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、连接器、传感器、电源、电子变压器、继电器、集成电路、晶体管的前述任一种或两种或两种以上的组合。

一种pcb线路板,pcb线路板包括底基板(例如:铝基板、纤维基板),底基板上粘贴有绝缘膜层,绝缘膜层上粘贴有导电线路铜皮条,绝缘膜、导电线路铜皮条上覆盖有绝缘漆层,部分未被绝缘漆覆盖的导电线路铜皮条上丝印有锡膏触点,除锡膏触点未被绝缘漆覆盖,其余的导电线路铜皮条均被绝缘漆覆盖,锡膏触点用于连接(焊接)电子元器件做准备。

电子元器件定位块的制造方法:先选用合适的金属板材,然后在切割机的控制器导入(或在切割机上编辑模拟)所需切割成电子元器件定位块的形状及电子元器件插入通孔的软件切割程序,然后将金属板材放置切割头固定,然后启动切割机,切割机根据之前在计算机内模拟好的形状切割程序进行切割所需形状的电子元器件定位块(例如:圆形、方形),切割完后去除多余分离地附着的余料,最后成型所需的电子元器件定位块;切割机为激光切割机或锯式切割机。

实施例1:

如图4、图5所示:一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块,使用时,电子元器件定位块通过脚垫放置在pcb线路板表面,所述电子元器件定位块的顶部设有配合导线a焊接在pcb线路板指定对应导线a插脚锡膏触点a1的导线插入通孔11,导线插入通孔11为圆形;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述电子元器件定位块1上设有与pcb线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔121上插接有定位针122,定位针122从电子元器件顶部的定位通孔121插入穿下,下段的定位针122穿入pcb线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置,定位后,导线a插入后自然滑入到孔底,导线a的插脚与指定的锡膏触点a1碰触,导线a插装后连同电子元器件定位块1、pcb线路板2一体放入回流焊炉,使pcb线路板2上的锡膏触点a1的锡膏熔化并与导线a的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使导线的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕。

实施例2:

如图6、图7所示:一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块1,使用时,电子元器件定位块1通过脚垫13放置在pcb线路板2表面,所述电子元器件定位块1的顶部设有配合电子变压器b焊接在pcb线路板2指定对应电子变压器插脚锡膏触点b1、b2、b3、b4的电子变压器插入通孔11,电子变压器插入通孔为长方形,对应电子变压器形状,电子变压器有四脚,对应锡膏触点b1、b2、b3、b4;所述电子元器件定位块的底部固定有脚垫13;所述电子元器件定位块1上设有与pcb线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔121上插接有定位针122,定位针122从电子元器件顶部的定位通孔121插入穿下,下段的定位针穿入pcb线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置,定位后,电子变压器b插入后自然滑入到孔底,电子变压器b的插脚与指定的锡膏触点b1、b2、b3、b4碰触,电子变压器b插装后连同电子元器件定位块1、pcb线路板2一体放入回流焊炉,使pcb线路板2上的锡膏触点的锡膏熔化并与电子变压器b的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使电子变压器2的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕。

实施例3:

如图8、图9所示:一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块1,使用时,电子元器件定位块1通过脚垫13放置在pcb线路板2表面,所述电子元器件定位块1的顶部设有配合“l”形插脚的电容c焊接在pcb线路板2指定对应电容插脚锡膏触点c1、c2的电容插入通孔11,电容插入通孔11为圆形,电容有两脚,对应锡膏触点c1、c2,电容插入通孔11的壁体设有电容插脚插入的两条插脚定位通槽11a;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述电子元器件定位块1上设有与pcb线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔上插接有定位针122,定位针122从电子元器件顶部的定位通孔121插入穿下,下段的定位针穿入pcb线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置,定位后,“l”形插脚电容插入后自然滑入到孔底(电容从通孔滑下、“l”形插脚从对应的插脚定位通槽11a滑下,使电容成为唯一的插入角度,使“l”形插脚电容的插脚与锡膏触点有更多的接触面积,焊接更加牢固,同时,“l”形插脚的电容与pcb线路板板面接触更多的面积,使电容焊接后更加稳定牢固,另外可以防止错插,还可以保证电容的正负极焊接于pcb线路板板指定的正负极片上不出错),“l”形插脚电容的插脚与指定的锡膏触点c1、c2碰触,电容插装后连同电子元器件定位块、pcb线路板一体放入回流焊炉,使pcb线路板上的锡膏触点的锡膏熔化并与电容的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使电容的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕。

实施例4:

如图10、图11所示:一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块1,本实施例的电容为“l”形插脚的电容c;使用时,电子元器件定位块1通过脚垫13放置在pcb线路板2表面,所述电子元器件定位块1的顶部设有配合导线a、电子变压器b、电容c焊接在pcb线路板2指定对应导线、电子变压器、电容插脚锡膏触点的导线、电子变压器、电容插入通孔1a、1b、1c,导线插脚锡膏触点a1,电子变压器有四脚并对应电子变压器插脚锡膏触点b1、b2、b3、b4,电容插脚锡膏触点c1、c2,导线a、电容c的插入通孔为圆形,电子变压器b插入通孔为长方形,对应电子变压器长方形形状,其中电容c插入通孔的壁体设有电容插脚插入的插脚定位通槽c11;导线a对应导线插入通孔1a,电容c对应电容插入通孔1c,电子变压器b对应电子变压器插入通孔1b;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;所述电子元器件定位块1上设有与pcb线路板2配合固定位置的定位装置12,定位装置12包括设在电子元器件顶部的定位通孔121,定位通孔121上插接有定位针122,定位针122从电子元器件顶部的定位通孔11插入穿下,下段的定位针穿入pcb线路板2已设置的定位小孔21配合固定位置,定位后,“l”形插脚电容c插入后自然滑入到孔底(电容从通孔滑下、“l”形插脚从对应的插脚定位通槽滑b11下,使电容成为唯一的插入角度,使“l”形插脚电容的插脚与锡膏触点有更多的接触面积,焊接更加牢固,同时,“l”形插脚的电容与pcb线路板板面接触更多的面积,使电容焊接后更加稳定牢固,另外可以防止错插,还可以保证电容的正负极焊接于pcb线路板板指定的正负极片上不出错),“l”形插脚电容的插脚与指定的锡膏触点碰触;导线、电子变压器从各自对应的插入通孔放入,导线、电子变压器插后自然滑入到孔底,导线、电子变压器的插脚与指定的锡膏触点碰触,导线、电容、电子变压器插装后连同电子元器件定位块、pcb线路板一体放入回流焊炉,使pcb线路板上的锡膏触点的锡膏熔化并与导线、电容、电子变压器的插脚熔接为一体,然后出炉降温使锡膏凝固而使导线、电容、电子变压器的插脚与指定的锡膏触点焊接连接固定,然后将电子元器件定位块向上提拔取出,焊接完成,辅助完毕。

实施例5:

如图14、图15所示:一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块1,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合“l”形插脚的电容c焊接在pcb线路板2指定锡膏触点c1、c2的电子元器件插入通孔11,电子元器件插入通孔11的壁体设有电子元器件插脚插入的插脚定位通槽11a;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本实施例所述的pcb线路板、电子元器件定位块为梯形;电子变压器插入通孔11为圆形,对应电容c形状,电容c有二脚,对应锡膏触点c1、c2;本方法无需定位装置,通过目测它们的形状,短边对短边,长边对长边、斜边对斜边套合即可快速定位;本结构焊接过程(使用过程)参考前述实施例3过程。

实施例6:

如图16、图17所示:一种将电子元器件固定在pcb线路板焊接的辅助工具,辅助工具为电子元器件定位块1,所述电子元器件定位块1的顶部设有一个配合电子变压器b焊接在pcb线路板2指定锡膏触点b1、b2、b3、b4的电子元器件插入通孔11;所述电子元器件定位块1的底部固定有脚垫13;本实施例所述的pcb线路板、电子元器件定位块整体大致为圆形,但是,两者在圆的一侧壁设有一垂直对称的截面用于定位;电子变压器插入通孔11为长方形,对应电子变压器形状,电子变压器有四脚,对应锡膏触点b1、b2、b3、b4;本方法无需定位装置,通过目测它们的形状,两者截面对截面,圆形部分对圆形部分套合即可快速定位;本结构焊接过程(使用过程)参考前述实施例2过程。

如图12所示:上述实施例1至4中的定位装置12可以用定位柱替代,在电子元器件定位块底部或侧壁向下延伸连接定位柱,通过定位柱插入pcb线路板已设置的定位小孔配合固定位置。

如图13所示:上述实施例1至4中的定位装置12可以用定位孔替代,在电子元器件定位块底部设置定位孔,预先在pcb线路板设置凸起杆22,凸起杆22配合定位孔插入固定位置。

上述实施例1至4中的定位装置12可以采用定位凹入部替代,在电子元器件定位块底部掏空一部分形成凹入部,将整块pcb线路板嵌入在凹入部固定位置,为方便对位,此种结构适用多边形pcb线路板。

上述实施例1至4中的定位装置12可以用定位孔替代,在电子元器件定位块底部设置定位孔,预先在pcb线路板焊接至少一个凸的立式电子元器件作为定位坐标,立式电子元器件配合定位孔插入固定位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围;在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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