专利名称：Led波峰焊定位治具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED波峰焊定位治具。
背景技术：
目前，在LED显示屏生产行业，模组过波峰焊时，普遍采用定位工装来保证LED灯体与印制板板面的垂直状态，工装一般由遮蔽托板和灯体限位盖板组成，遮蔽托盘在避免已完成回流焊的器件接触波峰锡面的同时，托盘上的多个定位柱也分别对印制板和盖板起到定位作用；盖板上对应每只LED灯体的位置都开有孔洞，对LED灯体起到限位作用，以保证波峰焊后灯体与印制板面保持垂直，所谓LED波峰焊定位治具即是指这一套工装。但是， 在实际使用中，盖板与托板之间通过销钉和定位孔定位，印制板与托板之间也通过销钉和定位孔定位，这就形成二次定位，两次定位的精度和一致性很难保证，致使盖板上的LED灯孔位置与印制板上LED灯体安装位置不能准确对应，引起LED灯体整体倾斜，且多个工装造成的倾斜方向和倾斜程度都不同，最终造成LED大屏上出现色块现象。另外，托板在波峰焊的高温下膨胀，出现中间的框架结构向下弯曲变形，印制板也同样因热膨胀向下凹陷，引起灯体在垂直方向无法正常限位，越靠印制板几何中心，灯体顶部与盖板限位点的间隙越大， 造成焊接后个别灯体浮高，最终造成以一定角度观看LED屏幕画面时有亮点缺陷。印制板过波峰焊时因热膨胀造成LED引脚处间距大于灯体顶部间距，波峰焊后LED灯体普遍向印制板几何中心倾斜，越靠边缘的灯体倾斜越严重，最终造成LED大屏有明显模块化现象。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LED波峰焊定位治具，该LED波峰焊定位治具避免了二次定位带来的误差和错位，使灯体在焊接过程中最大程度地与印制板保
持垂直。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本LED波峰焊定位治具包括盖板和托板，在所述盖板上设置有灯孔，所述托板上设置有若干条筋，所述盖板上的灯孔和印制板上的灯体一一对应，在所述盖板上设置有定位柱，所述盖板上的定位柱与所述印制板上的定位孔一一对应。印制板与托板之间没有定位件，印制板只与盖板之间存在定位关系，避免了二次定位带来的误差和错位，保证了盖板上灯孔与灯体位置准确对应，使灯体在焊接过程中与印制板保持垂直。在所述托板的筋上设置若干弹性结构，弹性结构良好的伸缩性可吸收托板的膨胀量，保持托板平整。为进一步防止托板受热向下弯曲，在所述盖板与所述托板之间设置有刚性限位装置。所述刚性限位装置的一种方式是包括设置在盖板、托板和印制板上相对应位置的通孔、锁轴、锁片和限位销钉，所述锁片通过锁轴固定于盖板上表面，所述限位销钉一端设置有钉帽，另一端设置有环形凹槽，所述限位销钉穿过所述通孔；所述锁片上设置有与所述限位销钉上的环形凹槽相匹配的卡口。所述通孔设置于盖板、托板和印制板的中心位置。盖板上灯孔之间的间距大于印制板上灯体之间的间距。本实用新型的有益效果是本LED波峰焊定位治具一改以往焊接工装定位不准， 受热膨胀变形，装配复杂等缺陷。印制板只与盖板之间存在定位关系，避免了二次定位带来的误差，同时避免了盖板和托板因错位挤压而造成的LED灯体倾斜，使灯体在焊接过程中最大程度地与印制板保持垂直。托板的筋上巧妙地设置了弹性结构，很好地吸收了托板受热产生的变形量，此种弹性结构构造简单，不需增加额外器件，可与托板一次加工成型。盖板上灯孔位置的设计和限位装置等改进更是进一步确保了焊接过程中和焊接后灯体与印制板的垂直。采用本LED波峰焊定位治具焊接出来的LED屏在灯体垂直度和平整度上都得到了很大改进，很好地消除了 LED大屏上出现色块现象、个别灯体浮高、亮点缺陷、图像模块化等现象。而且本LED波峰焊定位治具与印制板配合生产并使用，防止了多个治具给产品带来的不一致。
图1是本实用新型LED波峰焊定位治具三维装配示意图。图2是本实用新型LED波峰焊定位治具盖板与印制板装配示意图。图3是本实用新型LED波峰焊定位治具托板结构示意图。图4是图3中A处的局部放大图。图5是本实用新型LED波峰焊定位治具限位装置装配示意图。图6是本实用新型LED波峰焊定位治具限位销钉示意图。图7是本实用新型LED波峰焊定位治具锁片示意图。图8是本实用新型LED波峰焊定位治具灯孔与灯体间距示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本LED波峰焊定位治具在盖板1上设置定位柱7，定位柱7与盖板1可以是一体的，但为了节省材料，也可以做成柱与孔过盈配合的形式，如图2所示。定位柱7的铆装孔与盖板1上的灯孔4 一次数控加工成型，盖板1上的灯孔4与所述印制板3 上的灯体5 —一对应，同时盖板1上的定位柱7与印制板3上的定位孔8 一一对应。印制板3与托板2之间不再设有定位件，不存在二次定位，盖板1上的灯孔4与灯体5的安装位置可以准确对应，保证了灯体5在焊接过程中与印制板3的垂直度。传统的托板2在焊接过程中受热膨胀，会向下弯曲变形。在所述托板2的筋6上设置若干弹性结构9，如图3所示，弹性结构9的厚度与筋6的其他部分相同，宽度比筋6其他部分小很多，而且采取弯曲结构，如“S”形、“M”形或“W”形等，如图4所示。采用此种结构后，弹性结构9的部分不但在纵向上刚性不会减少，仍然有承受力，而且在横向上可以有一定的伸缩变形，当托板2受热膨胀时，弹性结构9受到两端筋6的挤压变形，吸收了筋6的膨胀量，整个托板2仍能保持平整。印制板3在焊接过程中也会受热向下弯曲，托板2在焊接时保持平整，可以很好地支撑印制板3，使印制板3也保持平整，防止灯体5倾斜和浮高。为更好地防止托板2和印制板3受热膨胀，向下弯曲，在盖板1与托板2之间还设
4置有刚性限位装置。限位装置可以采用螺钉等刚性连接方式。盖板1在焊接过程中不与焊锡接触，受热很少，另外盖板1通常采用厚度较大的刚性材料，所以几乎没有变形。盖板1 与托板2通过限位装置固定在一起，由于盖板1在焊接过程中不变形，所以可以进一步防止托板2向下弯曲变形，从而防止印制板3弯曲变形，保持平整。如图5、图6和图7所示，限位装置一种较好的实施方式是，在所述盖板1、托板2 和印制板3上设置通孔，三个通孔同轴，在盖板1上设置锁轴11，锁轴11将锁片12固定在盖板1上表面。焊接时，将印制板3放置于托板2内，盖板1与印制板3通过定位柱7与定位孔8准确定位。将限位销钉10从下方依次穿过托板2、印制板3和盖板1上的通孔，限位销钉10的直径比通孔的直径小一些，不会干涉到托板2、印制板3和盖板1，但钉帽13可以托住托板2。锁片12以锁轴11为圆心转动，锁片12上的卡口 15与限位销钉10上的环形凹槽14咬合卡紧。限位装置采用这种方式，结构简单，操作方便，精度要求低，不会影响盖板1与印制板3之间的定位精度。焊接过程中，托板2的中心部位向下弯曲的程度最严重，所以将通孔设置于盖板 1、托板2和印制板3的中心位置效果最好。印制板3在焊接过程中受热，必然在水平方向上有微量膨胀，灯体5的引脚随着向四周方向有少量位移，灯体5上部套在盖板1上的灯孔4内，从而造成灯体5向中心方向倾斜。所以，为进一步防止灯体5倾斜，盖板1上的灯孔4之间在X、Y两个方向上的间距D1’ 和D2，都略大于印制板3上的灯体5的间距Dl和D2，如图8所示，比如Dl' = Dl*100. 1%, D2’ = D2*100. 1 %。盖板1与印制板3定位后，灯孔4挤压灯体5以印制板3的几何中心为中心向外围形成预倾斜，焊接时印制板3膨胀，灯体5的引脚的位移刚好将灯体5校正， 使灯体5与印制板3垂直。
权利要求1.LED波峰焊定位治具，包括盖板(1)和托板O)，在所述盖板(1)上设置有灯孔G)， 所述托板( 上设置有若干条筋(6)，所述盖板(1)上的灯孔(4)和印制板C3)上的灯体 (5) 一一对应，其特征在于在所述盖板(1)上设置有定位柱(7)，所述盖板(1)上的定位柱 (7)与所述印制板( 上的定位孔(8) —一对应。
2.根据权利要求1所述LED波峰焊定位治具，其特征在于在所述若干条筋(6)上设置有若干弹性结构(9)。
3.根据权利要求1所述LED波峰焊定位治具，其特征在于在所述盖板(1)与托板O) 上还设置有刚性限位装置。
4.根据权利要求3所述LED波峰焊定位治具，其特征在于所述刚性限位装置包括设置在盖板(1)、托板( 和印制板C3)上相对应位置的通孔、锁轴(11)、锁片(1 和限位销钉(10)，所述锁片(12)通过锁轴(11)固定于盖板(1)上表面，所述限位销钉(10) —端设置有钉帽(13)，另一端设置有环形凹槽(14)，所述限位销钉(10)穿过所述通孔，所述锁片 (12)上设置有与所述限位销钉(10)上的环形凹槽(14)相匹配的卡口(15)。
5.根据权利要求4所述LED波峰焊定位治具，其特征在于所述通孔设置于盖板(1)、 托板(2)和印制板(3)的中心位置。
6.根据权利要求1所述LED波峰焊定位治具，其特征在于所述盖板(1)上的灯孔之间的间距大于印制板⑶上的灯体(5)之间的间距。
专利摘要本实用新型提供一种LED波峰焊定位治具，本LED波峰焊定位治的印制板只与盖板之间存在定位关系，避免了二次定位带来的误差，保证了盖板上灯孔与灯体位置准确对应，使灯体在焊接过程中与印制板保持垂直。一改以往焊接工装定位不准，受热膨胀变形，装配复杂等缺陷。托板底部的筋上设置了弹性结构，很好地吸收了托板受热产生的变形量。盖板上灯孔位置的设计和限位装置等改进更是进一步确保了焊接过程中和焊接后灯体与印制板的垂直。采用本LED波峰焊定位治具很好地消除了LED大屏幕上出现色块现象、个别灯体浮高、亮点缺陷、图像模块化等现象。
文档编号H05K3/34GK202240050SQ20112039394
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘宏林, 巩刘平, 蒋文 申请人:四川长虹电子系统有限公司