CN103582314B - 自动上盖机台系统及自动上盖方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自动上盖机台系统及自动上盖方法，自动上盖机台系统供置放多个金属盖体于一具有多个电路子板的电路母板后进行至少第二次回焊，该自动上盖机台系统包括一工作台、一定位座、一承载座、一助焊托盘、及一吸附单元。定位座供置放所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的一遮罩。承载座供置放该电路母板。助焊托盘供容纳助焊剂。吸附单元包含一设置于该工作台上的固定座，一可移动地设置于该固定座的移动组件、及多个设置于该移动组件的吸附件，该移动组件往复移动于该定位座、该助焊托盘、及该承载座之间。本发明提出的自动上盖机台系统及自动上盖方法能够避免人工上盖时沾粘助焊剂不均匀及错置偏移的问题，提高生产良率。

Description

自动上盖机台系统及自动上盖方法

技术领域

本发明涉及一种自动上盖机台系统及自动上盖方法，尤指一种用以置放多个金属盖体于电路母板的自动上盖机台系统及自动上盖方法。

背景技术

一般的电路母板，其具有多个电路子板，每一电路子板上的封装元件需要底部填充胶(Underfill)，而底部填充胶固化温度为165度，需时105分钟以上，才能完全固化。但是表面粘着技术(SMT)工艺的回焊温度为250度左右，回焊时间为5分钟，因此无法于SMT工艺的第一次回焊时就直接加上盖体，需要等待底部填充胶经过烘烤并固化后，再另行加上盖体于每一电路子板上，以进行至少第二次回焊。

现有的上盖方法，是以人工方式上盖，如图1所示，首先提供一承载台10”，并置放一电路母板20”于承载台10”上。如图2所示，置放一遮罩30”于电路母板10”，并用二个第一扣具101”扣住遮罩30”。如图3所示，以人工方式拿一真空吸笔40”一次吸附一个金属盖体50”去沾粘助焊剂60”。如图4所示，置放金属盖体50”于电路母板20”上的一电路子板201”。图3至图4的步骤需重复二十四次，以置放每一金属盖体50”于每一电路子板201”上。如图5、图6所示，置放一压具70”于所述多个金属盖体50”上，并用四个第二扣具102”扣住，以进行第二次回焊。

然而，现有的上盖方法有许多以下所述缺弊：

(1)以人工方式吸附金属盖体去沾粘助焊剂，金属盖体底部沾粘的助焊剂常不一致，沾粘过量的助焊剂会导致电路板受污染而影响其电气特性，沾粘过少的助焊剂会导致金属盖体浮起产生空焊的情形。

(2)以人工方式置放金属盖体于电路子板上，常会导致金属盖体置放偏移，而且耗费大量工时，降低生产效率，品质也无法确保。

(3)在多次回焊后，因为遮罩与压具的下压力不一致，而容易导致大量锡膏沾粘于金属盖体的侧面，并且置放压力过大，容易有一部分焊膏被挤压出形成锡珠。

于是，本发明的目的是提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的自动上盖机台系统及自动上盖方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种自动上盖机台系统及自动上盖方法，避免人工上盖时沾粘助焊剂不均匀及错置偏移的问题，并且可提高生产效率及良率。

为了达到上面所描述的，本发明提供一种自动上盖机台系统，以供置放多个金属盖体于一具有多个电路子板的电路母板后进行至少第二次回焊，该自动上盖机台系统包括一工作台；一定位座，设置于该工作台的一侧，以供置放所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的一遮罩；一承载座，设置于该工作台的另一侧，以供置放该电路母板；一助焊托盘，设置于该工作台，以供容纳助焊剂；一吸附单元，包含一设置于该工作台上的固定座，一可移动地设置于该固定座的移动组件、及多个设置于该移动组件的吸附件，该移动组件往复移动于该定位座、该助焊托盘、及该承载座之间，当该移动组件由该定位座移动至该助焊托盘时，所述多个吸附件将位于该定位座上的所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩吸附至该助焊托盘，以供所述多个金属盖体的底部沾粘该助焊剂，当该移动组件由该助焊托盘移动至该承载座时，所述多个吸附件置放所述多个金属盖体与覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩于该承载座上的该电路母板，以使该电路母板的所述多个电路子板各置放有所述多个金属盖体。

本发明亦提供一种自动上盖方法，包括下列步骤：

提供一工作台，并设置一助焊托盘于该工作台上、位于该助焊托盘两侧设置一定位座及一承载座，并置放一具有多个电路子板的电路母板于该承载座；置放多个金属盖体于该定位座上；盖设一遮罩于已定位于该定位座上的所述多个金属盖体；利用一吸附单元将位于该定位座上的所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩一并吸附并移动至该助焊托盘内，并使所述多个金属盖体的底部沾粘位于该助焊托盘内的助焊剂；利用该吸附单元将所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩一并吸附并移动置放于该承载座上的该电路母板，以使该电路母板的所述多个电路子板各置放有所述多个金属盖体；以及将该承载座上的该电路母板、置放于该电路母板上的所述多个金属盖体、以及覆盖于所述多个金属盖体上的该遮罩一并进行二次回焊。

承上所述，借由本发明的自动上盖机台系统及自动上盖方法，可大量节省工时，大幅提升生产效率及生产良率，避免因人工方式上盖而导致品质不稳定的情形。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本创作加以限制者。

附图说明

图1为现有技术的承载台的示意图。

图2为现有技术的遮罩的示意图。

图3为现有技术的真空吸笔吸附金属盖体的示意图。

图4为现有技术的金属盖体置放的示意图。

图5为现有技术的压具压住金属盖体的示意图。

图6为现有技术的剖视示意图。

图7为本发明的自动上盖机台系统的立体示意图。

图8为本发明的自动上盖机台系统的定位座置放有金属盖体的立体示意图。

图9为本发明的自动上盖机台系统的金属盖体覆盖有遮罩的立体示意图。

图10为本发明的自动上盖机台系统的吸附单元作动于定位座时的示意图。

图10A为本发明的自动上盖机台系统的吸附单元一并吸附金属盖体与遮罩时的剖视示意图。

图11为本发明的自动上盖机台系统的吸附单元作动于助焊托盘时的示意图。

图12为本发明的自动上盖机台系统的吸附单元作动于承载座时的示意图。

图12A为本发明的自动上盖机台系统的吸附单元置放金属盖体与遮罩时的剖视示意图。

图13为本发明的自动上盖机台系统的吸附单元完成置放并复位于初始位置的示意图。

图14为本发明的自动上盖方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

(现有技术)

承载台10”

电路母板20”

电路子板201”

遮罩30”

真空吸笔40”

金属盖体50”

助焊剂60”

压具70”

第一扣具101”

第二扣具102”

(本发明)

工作台10

定位座20

定位凹槽201

定位脚202

承载座30

助焊托盘40

助焊剂401

抹盘45

容置槽451

刮刀452

吸附单元50

固定座501

移动组件502

第一移动件5021

第二移动件5022

吸附件5023

金属盖体60

遮罩70

定位孔701

开口702

电路母板80

电路子板801

启动钮90

具体实施方式

请参阅图7至图10，本发明提供一种自动上盖机台系统，该自动上盖机台系统适用于具有多个电路子板的电路母板经过第一次回焊之后，置放金属盖体于每一个电路子板，以进行至少第二次回焊，该自动上盖机台系统包括一工作台10、一定位座20、一承载座30、一助焊托盘40、及一吸附单元50。

定位座20设置于工作台10的一侧。详细来说，定位座20具有二十四个定位凹槽201及四个定位脚202，二十四个金属盖体60分别置放于所述多个定位凹槽201，以使所述多个金属盖体60定位置放(如图8)，且所述多个金属盖体60覆盖有一遮罩70(如图9)，该遮罩70具有四个定位孔701，所述多个定位孔701分别对应四个定位脚202，且所述多个定位脚202穿置于所述多个定位孔701，以使该遮罩70定位置放。借由所述多个定位凹槽201及所述多个定位脚202，使所述多个金属盖体60及该遮罩70不会产生错置或偏移的情形。需要说明的是，上述定位凹槽210及金属盖体60的数目并不限定，可依据电路板的设计需求决定数量，本实施例示意金属盖体60及定位凹槽210各为二十四个。

又，遮罩70具有多个开口702，所述多个开口702分别对应于所述多个金属盖体60，且所述多个开口702不大于所述多个金属盖体60的上表面积。

承载座30设置于工作台10的另一侧，以供置放一电路母板80。详细来说，本实施例的电路母板80具有二十四个电路子板801，所述多个电路子板801以六行乘四列方式排列，前述定位凹槽201亦是以相同方式排列，以对应每一电路子板801。

助焊托盘40设置于工作台10并位于定位座20与承载座30之间，助焊托盘40以供容纳助焊剂401。更详细的是，助焊托盘40包含一可水平移动地设置于该助焊托盘40的抹盘45，该抹盘45具有一容纳助焊剂401的容置槽451。此外，抹盘45更可设置一刮刀452(如图10)，以供均匀地抹平助焊剂401的效果更佳。

吸附单元50包含一设置于工作台10上的固定座501、一可移动地设置于该固定座501的移动组件502、及多个设置于该移动组件502的吸附件5023(如图10A)。移动组件502往复移动于定位座20、助焊托盘40、及承载座30之间。详细说明的是，移动组件502具有一沿X轴方向移动的第一移动件5021及一沿Y轴方向移动的第二移动件5022，且该移动组件502是借由伺服马达(图略)而驱动，但不加以限制。吸附件5023系装设于移动组件502的第二移动件5022的底部并且分别对应于所述多个金属盖体60(如图10A)，本实施例中，吸附件5023为多个真空吸嘴，但不限制于此，仅须具相同功能即可，例如吸盘或磁吸元件。又，本实施例中，真空吸嘴的数量是对应所述多个金属盖体60的数量，借由设置二十四个真空吸嘴，可同时吸附起二十四个金属盖体60，免去人工一次只能吸附一个金属盖体60，可大量节省工时。

此外，工作台10更设置两个启动钮90，需同时按下两个启动钮90，才可使吸附单元50作动，可确实达到防呆效果。

本发明的运作方式及原理如下：

请参阅图10至图13，当本发明自动上盖机台系统的移动组件502由定位座20上方移动至助焊托盘40时，所述多个吸附件5023将位于定位座20上的所述多个金属盖体60及覆盖于所述多个金属盖体60的遮罩70一起吸附至助焊托盘40，以供沾粘助焊剂401。更详细来说，借由所述多个开口702不大于所述多个金属盖体60的上表面积，所述多个吸附件5023可穿过所述多个开口702吸附起所述多个金属盖体60，并进而带起覆盖于所述多个金属盖体60的遮罩70，并且在吸附件5023吸附的同时，抹盘45上的刮刀452可均匀地抹平从容置槽451内挤出至助焊托盘40内的助焊剂401，使所述多个金属盖体60的底部可均匀地沾粘助焊剂401，借此，不会使金属盖体60沾粘过量的助焊剂401而导致电路母板80受污染而影响其电气特性，亦不会使金属盖体60沾粘过少的助焊剂401而导致第二次回焊后产生空焊的情形。

当移动组件502由助焊托盘40移动至承载座30时，所述多个吸附件5023置放所述多个金属盖体60与覆盖于所述多个金属盖体60的遮罩70于承载座30上的电路母板80，以使该电路母板80的每一电路子板801各置放有所述多个金属盖体60，并借由遮罩70覆盖于所述多个金属盖体60上，可于回焊过程中压住所述多个金属盖体60，可避免所述多个金属盖体60产生悬空而导致空焊的情形，移动组件502完成上述置放后复位于初始位置。

请参阅图14，本发明另提供一种自动上盖方法，包括下列步骤：

S101：如图7所示，提供一工作台10，设置一助焊托盘40于工作台10上，并设置位于助焊托盘40两侧的一定位座20及一承载座30，并置放一具有多个电路子板801的电路母板80于承载座30。

S103:如图7及图8所示，置放多个金属盖体60于定位座20上。更详细来说，在置放多个金属盖体60前，形成多个定位凹槽201及多个定位脚202于定位座20，再置放并定位所述多个金属盖体60于所述多个定位凹槽201。

S105:如图8及图9所示，盖设一遮罩70于上述已定位于定位座20上的金属盖体60。更详细的是，形成多个开口702于遮罩70，所述多个开口702分别对应所述多个金属盖体60，且所述多个开口702不大于所述多个金属盖体60的上表面积，并将遮罩70的多个定位孔701分别对应于所述多个定位脚202。

S107:如图9至图11所示，利用一吸附单元50将位于定位座20上的所述多个金属盖体60及覆盖于所述多个金属盖体60的遮罩70一并吸附并移动至助焊托盘40内，并使所述多个金属盖体60的底部沾粘位于助焊托盘40内的助焊剂401。详细说明的是，吸附单元50包含多个吸附件5023(如图10A)，所述多个吸附件5023可为多个真空吸嘴，利用真空吸嘴穿过所述多个开口702真空吸附起所述多个金属盖体60，并进而带起覆盖于所述多个金属盖体60的遮罩70，此外，更设置一抹盘45于助焊托盘40，利用抹盘45上的刮刀452均匀地抹平从一容置槽451内挤出至助焊托盘40内的助焊剂401。

S109:如图12至图13所示，利用吸附单元50将所述多个金属盖体60及覆盖于所述多个金属盖体60的遮罩70一并吸附并移动至承载座30，并置放所述多个金属盖体60与遮罩70于承载座30上的电路母板80(如图12A)，以使该电路母板80的多个电路子板801各置放有所述多个金属盖体60。

S110:如图12至图13所示，将承载座30上的电路母板80、置放于该电路母板80上的所述多个金属盖体60、以及覆盖于所述多个金属盖体60上的遮罩70一并过锡炉进行二次回焊。

移动组件502完成上述置放后复位于初始位置。

综上所述，本发明的优点至少在于：利用本发明的自动上盖机台系统，同时置放所述多个金属盖体于每一电路子板上，可大量节省工时，大幅提升生产效率，再者，可避免因人工置放，产生诸多问题而导致品质不稳定的情形。并且本发明的自动上盖机台系统操作简便，只需同时按下两个启动钮，便可完成自动上盖。

惟以上所述仅为本发明的较佳实施例，非意欲局限本创作的权利要求范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (10)

1.一种自动上盖机台系统，以供置放多个金属盖体于一具有多个电路子板的电路母板后进行至少第二次回焊，其特征在于，该自动上盖机台系统包括：

一工作台；

一定位座，设置于该工作台的一侧，以供置放所述多个金属盖体及一覆盖于所述多个金属盖体的遮罩；

一承载座，设置于该工作台的另一侧，以供置放该电路母板；

一助焊托盘，设置于该工作台，以供容纳助焊剂；及

一吸附单元，包含一设置于该工作台上的固定座、一可移动地设置于该固定座的移动组件、及多个设置于该移动组件的吸附件，该移动组件往复移动于该定位座、该助焊托盘、及该承载座之间。

2.如权利要求1所述的自动上盖机台系统，其特征在于，所述多个吸附件为多个真空吸嘴。

3.如权利要求1所述的自动上盖机台系统，其特征在于，该定位座具有多个定位凹槽及多个定位脚，所述多个金属盖体分别置放于所述多个定位凹槽，且该遮罩具有多个定位孔，以供所述多个定位脚穿置。

4.如权利要求1所述的自动上盖机台系统，其特征在于，该助焊托盘还包含有一抹盘，该抹盘水平移动地设置于该助焊托盘。

5.如权利要求1所述的自动上盖机台系统，其特征在于，该遮罩具有多个开口，所述多个开口分别对应于所述多个金属盖体，且所述多个开口不大于所述多个金属盖体的上表面积。

6.一种自动上盖方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一工作台，并设置一助焊托盘于该工作台上、位于该助焊托盘两侧设置一定位座及一承载座，并置放一具有多个电路子板的电路母板于该承载座；

置放多个金属盖体于该定位座上；

盖设一遮罩于已定位于该定位座上的所述多个金属盖体；

利用一吸附单元将位于该定位座上的所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩一并吸附并移动至该助焊托盘内，并使所述多个金属盖体的底部沾粘位于该助焊托盘内的助焊剂；

利用该吸附单元将所述多个金属盖体及覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩一并吸附并移动置放于该承载座上的该电路母板，以使该电路母板的所述多个电路子板各置放有所述多个金属盖体；及

将该承载座上的该电路母板、置放于该电路母板上的所述多个金属盖体、以及覆盖于所述多个金属盖体上的该遮罩一并进行二次回焊。

7.如权利要求6所述的自动上盖方法，其特征在于，其步骤还包括设置多个吸附件于该吸附单元，并利用所述多个吸附件吸附所述多个金属盖体。

8.如权利要求6所述的自动上盖方法，其特征在于，其步骤还包括形成多个定位凹槽及多个定位脚于该定位座，置放并定位所述多个金属盖体于所述多个定位凹槽，盖设该遮罩于所述多个金属盖体，并使该遮罩的多个定位孔分别对应于所述多个定位脚。

9.如权利要求6所述的自动上盖方法，其特征在于，其步骤还包括设置一抹盘于该助焊托盘，利用该抹盘上的刮刀均匀地抹平该助焊托盘内的该助焊剂。

10.如权利要求7所述的自动上盖方法，其特征在于，其步骤还包括形成多个开口于该遮罩，所述多个开口分别对应于所述多个金属盖体，且所述多个开口不大于所述多个金属盖体的上表面积，利用所述多个吸附件穿过所述多个开口吸附起所述多个金属盖体，进而带起覆盖于所述多个金属盖体的该遮罩。