中尺寸FOB邦定機中PCB壓緊機構的應用

張璐璐,宋寶玲

（中電科風華信息裝備股份有限公司，山西 太原 030024）

引言

FOB邦定機是一種用于在FPC（柔性電路板）與PCB板之間建立穩定的機械和電氣連接的生產設備，被廣泛應用于各種液晶及顯示面板中大尺寸的生產、維修，如電視機（TV）、筆記本電腦（NOTEBOOK）、平板電腦（PAD）。近年來，隨著全面屏的普及和發展，手機、平板、以及筆記本電腦都向著窄邊框化發展，導致PCB板的設計尺寸越來越窄，電器元件越來越密集，正反面都有元器件的情況越來越多，因此給FOB邦定機的自動生產帶來的難度越來越高。

1 FOB工藝流程簡介（見圖1）

圖1 PCB Bonding流程圖

2 設計指標（見表1）

表1 設計指標

3 存在問題

如圖2所示，在PCB板貼ACF的過程中，因為產品趨向于窄邊框，PCB設計的越來越窄，厚度越來越薄，元器件越來越密集，吸附區域越來越小，PCB本身存在翹曲，而且背部元器件太多，沒有辦法通過真空吸附吸平，造成機械手真空交接時真空報警過多，另外PCB翹曲導致Bonding精度變差，再加上圖像以及機械結構的誤差，達不到ACF貼附精度和本壓精度的設計要求。

圖2 PCB外觀圖

例如圖2中產品，該PCB厚度為0.6 mm，長度280 mm，在實際生產過程中，在PCB板的初始狀態，翹曲的程度不確定，見圖3。

圖3 PCB翹曲的多種可能

按照平均翹曲1 mm計算，理論產生的誤差約為X=±0.04 mm，Y=±0.04 mm；實際上因為對真空造成的影響，吸不緊的情況下，往往實際偏差還要更大。

4 壓緊機構介紹

為了減少設備報警，提高設備精度，設計了一種PCB壓緊機構（見下頁圖4），將PCB板壓平后拍照和對位，提高穩定性。

圖4 PCB壓緊機構圖

壓緊機構共有兩個動作，Y和Z向，具體具體流程為：自動生產過程中，初始位置Y方向在后位，Z方向在上位，機械手將PCB板放上工作臺以后，壓緊機構向前動作，接著Z向向下壓緊PCB板，壓緊以后再進行視覺對位，和ACF貼附，壓緊機構不僅能提高貼附精度，而且可以讓ACF貼附完成以后避免ACF膠把PCB板帶起來。壓緊Y和Z均采用SMC的滑臺氣缸，有很好的穩定性。

壓緊機構工作示意圖如圖5所示。專用治具挖出元器件避讓區域，使PCB板能夠平平地吸附在治具上，壓緊機構在PCB放置到真空治具上以后壓緊PCB板，再進行視覺對位和Bonding。彈性壓片可以通過壓緊機構上的調整孔位和間距，每次都能壓在壓接區域兩側，使壓接區域更加平整，調節滑臺氣缸Z的上限位和下限位，調節壓片的壓緊力度，使壓片既能壓緊PCB又不會導致PCB板受損[1-2]。

圖5 壓緊機構工作示意圖

5 結語

經過增加此結構改進，有效提高了ACF貼附和主壓Bonding的精度和穩定性，提高了設備的生產效率。