本發(fā)明涉及微組裝領(lǐng)域，具體涉及一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法。

背景技術(shù)：

1、本節(jié)中的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

2、軟基材電路片(下文簡稱：電路片)作為微波射頻的主要傳輸介質(zhì)，在微組裝領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。隨著微模塊小型化和陣列化的趨勢，傳統(tǒng)的“先拆板再集成”的工藝由于工序復雜且重復性工作占比高的短板，已無法滿足高產(chǎn)量的需求。

3、中國專利cn108098232a公開了一種平行縫焊蓋板陣列夾具及焊接方法，實現(xiàn)了雙側(cè)引腳殼體的擺放、固定及焊接，大幅減少上下料時間，提高了平行縫焊效率。日本專利jp2901594b1公開了一種金屬球陣列方法和裝置，用夾具上的陣列孔借助真空裝置批量吸附金屬球并轉(zhuǎn)移到載具中，實現(xiàn)金屬球的批量檢驗與安裝。韓國專利kr200467500y1公開了一種線陣列夾具，通過夾具的凹槽實現(xiàn)導線的平面陣列，再通過夾具陣列實現(xiàn)導線的三維陣列，實現(xiàn)了導線的等間距放置，為后道工序的批量操作工作提供基礎(chǔ)。中國專利cn115551186a提供一種大面積電路片焊接結(jié)構(gòu)及焊接方法，通過陣列夾具設(shè)計，實現(xiàn)電路片、預成型焊片和封裝載體的集成，在提高焊接效率的同時，有效降低了空洞率高和溢流不可控的問題。中國專利cn201645105u公開了一種微波電路的焊接夾具，通過壓緊螺釘和壓塊有效減少了電路片焊接后的變形，具有裝夾簡單和焊接質(zhì)量良好的優(yōu)勢。

4、上述專利表明，陣列化工裝能大幅度提高生產(chǎn)效率，但目前的陣列集成仍依賴離散電路片的上料，無法克服電路片拆板和頻繁夾取過程中的多余物和劃傷。

5、因此，本發(fā)明提供了一種用于軟基材電路片集成的陣列化方法，可實現(xiàn)將金屬載板批量且快速集成在電路片整版上，再通過切割實現(xiàn)拆板分離，可有效降低人為操作對電路片集成的影響，相對傳統(tǒng)粘接工藝和焊接工藝減少多個工步，滿足當前產(chǎn)品形態(tài)和產(chǎn)量要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，通過電路片布板和工裝的協(xié)同設(shè)計，實現(xiàn)電路片與金屬載板的陣列化集成，構(gòu)建“先集成再拆板”的模式，相對于傳統(tǒng)的“先拆板再集成”的工藝路徑不僅提高了產(chǎn)出效率，還有效規(guī)避了大量重復性操作和多余物的產(chǎn)生，實現(xiàn)了傳統(tǒng)手動集成到半自動集成的跨越，顯著提升了集成效率和集成精度。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，包括：

4、步驟s1：進行微模塊設(shè)計；包括載板尺寸、電路片尺寸以及二者的相對位置，微模塊的設(shè)計輸出作為電路片布板和陣列集成工裝的設(shè)計輸入；

5、步驟s2：進行電路片布板設(shè)計；基于步驟s1中微模塊設(shè)計的輸出，開展電路片布板設(shè)計，并結(jié)合可陣列化集成要素迭代優(yōu)化步驟s1中的微模塊設(shè)計方案；

6、步驟s3：基于步驟s2中電路片布板設(shè)計的輸出，開展陣列集成工裝設(shè)計，并結(jié)合工裝可制造性優(yōu)化步驟s1中的微模塊設(shè)計方案與步驟s2中的電路片布板設(shè)計方案；

7、步驟s4：實現(xiàn)電路片與載板的陣列化集成并分版切割。

8、進一步地，所述步驟s1中電路片邊緣和載板邊緣至少有一處重疊。

9、進一步地，所述步驟s2中，結(jié)合電路片與載板的相對位置來確定電路片陣列間距e，保證載板間距f大于4mm。

10、進一步地，電路片工藝筋布置在電路片邊緣和載板邊緣重疊側(cè)的與圖案非接壤位置。

11、進一步地，銷釘孔布局在電路片最外層的隔筋處，銷釘孔直徑不得小于4mm，銷釘孔邊緣距離該孔所處在的電路片基材邊緣的距離不得低于孔直徑的1/2；銷釘孔數(shù)量最少為4枚，位于電路片布板圖的四個角落且中心對稱，若需要大于四處銷釘孔，則銷釘孔總數(shù)應(yīng)為4的倍數(shù)，并沿電路片最外層隔筋等間距分布，且銷釘孔之間的距離不小于2倍的孔直徑。

12、進一步地，所述步驟s3中工裝，包括：底座、壓塊、銷釘；所述工裝的選材應(yīng)與微模塊載板相同材料，銷釘取負公差，銷釘孔取正公差，加工公差小于0.01mm，平面度小于0.05mm，表面粗糙度小于1.6。

13、進一步地，所述工裝上設(shè)置有與電路片布板圖上的銷釘孔對應(yīng)的同尺寸的銷釘孔；壓塊和電路片處的銷釘孔為通孔，底座處的銷釘孔為盲孔，完成裝配后，銷釘端部應(yīng)至少高出壓塊上表面20mm。

14、進一步地，所述底座處用于盛放微模塊載板的凹槽深度g應(yīng)為微模塊載板厚度h的1/3～1/2，底座凹槽的長、寬均比載板的長、寬大0.1mm，且取正公差；工裝壓塊寬度c比電路片寬度b單側(cè)小0.1mm，且壓塊下方應(yīng)貼附耐高溫凝膠。

15、進一步地，所述底座內(nèi)腔輪廓與壓塊外輪廓之間的單邊縫隙h小于0.05mm，載板下方的工裝底座處設(shè)有通孔，且工裝壓塊的上表面應(yīng)具有用于分離其與工裝底座的把手。

16、進一步地，所述步驟s4中，按放置載板、放置粘/焊接料、放置電路片、插入銷釘、烘箱固化/回流焊接、切割拆板的順序?qū)崿F(xiàn)微模塊的陣列化集成。

17、本發(fā)明所述一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，相對于傳統(tǒng)電路片布板設(shè)計而言，將可批量集成性元素引入布板圖設(shè)計，可顯著提高電路片與載板的集成效率，減少電路片拆板、夾取過程中的損耗，有效降低人為因素為集成質(zhì)量的影響，并從載板設(shè)計、電路片布板設(shè)計、工裝設(shè)計全流程，滿足高自動化生產(chǎn)狀態(tài)下的需求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提出的陣列化集成方法有以下優(yōu)點：

18、(1)采用微模塊、電路片布板圖和工裝的協(xié)同設(shè)計的模式，實現(xiàn)微模塊設(shè)計階段完成即具備可陣列化生產(chǎn)的能力。

19、(2)通過陣列化集成，實現(xiàn)了電路片“先集成，后拆板”的半自動集成，有效避免了傳統(tǒng)手動單件集成中“先拆板，后集成”，杜絕了傳統(tǒng)軟基材電路片純手動粘接且頻繁夾取的現(xiàn)狀。

20、(3)本發(fā)明適用于粘接和焊接兩種工藝，工裝底座的每枚微模塊下方具有便于拆卸的通孔。

技術(shù)特征：

1.一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述步驟s1中電路片邊緣和載板邊緣至少有一處重疊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述步驟s2中，結(jié)合電路片與載板的相對位置來確定電路片陣列間距e，保證載板間距f大于4mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，電路片工藝筋布置在電路片邊緣和載板邊緣重疊側(cè)的與圖案非接壤位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，銷釘孔布局在電路片最外層的隔筋處，銷釘孔直徑不得小于4mm，銷釘孔邊緣距離該孔所處在的電路片基材邊緣的距離不得低于孔直徑的1/2；銷釘孔數(shù)量最少為4枚，位于電路片布板圖的四個角落且中心對稱，若需要大于四處銷釘孔，則銷釘孔總數(shù)應(yīng)為4的倍數(shù)，并沿電路片最外層隔筋等間距分布，且銷釘孔之間的距離不小于2倍的孔直徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述步驟s3中工裝，包括：底座、壓塊、銷釘；所述工裝的選材應(yīng)與微模塊載板相同材料，銷釘取負公差，銷釘孔取正公差，加工公差小于0.01mm，平面度小于0.05mm，表面粗糙度小于1.6。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述工裝上設(shè)置有與電路片布板圖上的銷釘孔對應(yīng)的同尺寸的銷釘孔；壓塊和電路片處的銷釘孔為通孔，底座處的銷釘孔為盲孔，完成裝配后，銷釘端部應(yīng)至少高出壓塊上表面20mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述底座處用于盛放微模塊載板的凹槽深度g應(yīng)為微模塊載板厚度h的1/3～1/2，底座凹槽的長、寬均比載板的長、寬大0.1mm，且取正公差；工裝壓塊寬度c比電路片寬度b單側(cè)小0.1mm，且壓塊下方應(yīng)貼附耐高溫凝膠。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述底座內(nèi)腔輪廓與壓塊外輪廓之間的單邊縫隙h小于0.05mm，載板下方的工裝底座處設(shè)有通孔，且工裝壓塊的上表面應(yīng)具有用于分離其與工裝底座的把手。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，其特征在于，所述步驟s4中，按放置載板、放置粘/焊接料、放置電路片、插入銷釘、烘箱固化/回流焊接、切割拆板的順序?qū)崿F(xiàn)微模塊的陣列化集成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種軟基材電路片的陣列化設(shè)計及集成方法，涉及微組裝領(lǐng)域，包括：步驟S1：進行微模塊設(shè)計；步驟S2：進行電路片布板設(shè)計；步驟S3：基于步驟S2中電路片布板設(shè)計的輸出，開展陣列集成工裝設(shè)計，并結(jié)合工裝可制造性優(yōu)化步驟S1中的微模塊設(shè)計方案與步驟S2中的電路片布板設(shè)計方案；步驟S4：實現(xiàn)電路片與載板的陣列化集成并分版切割。本發(fā)明，將可批量集成性元素引入布板圖設(shè)計，可顯著提高電路片與載板的集成效率，減少電路片拆板、夾取過程中的損耗，有效降低人為因素為集成質(zhì)量的影響，并從載板設(shè)計、電路片布板設(shè)計、工裝設(shè)計全流程，滿足高自動化生產(chǎn)狀態(tài)下的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：雷東陽,李陽陽,曾策,張晏銘,伍澤亮,伍藝龍,李文,李楊,司雅菲,文澤海
受保護的技術(shù)使用者：中國電子科技集團公司第二十九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19