CN114007339B

CN114007339B - Pcba板的封装方法及其封装设备

Info

Publication number: CN114007339B
Application number: CN202111216275.5A
Authority: CN
Inventors: 朱建晓
Original assignee: Suzhou Konig Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Amber Electronic Packaging Suzhou Co ltd
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2021-10-19
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2041-10-19
Also published as: WO2023060691A1; CN118140602A; CN114007339A; CN116390372B; CN219269179U; CN113993295A; CN116390371B; US20240431033A1; CN219269178U; CN114025505A; CN121262751A; CN113993295B; DE112021008242T5; CN114025505B; CN116321788A; CN116390372A; CN116390371A; CN116321788B

Abstract

公开一种PCBA板的封装方法及其封装设备，所述PCBA板包括印刷电路板以及设置于印刷电路板上的电子元件；所述电子元件相对于所述印刷电路板的表面的最大高度小于1cm，所述封装方法包括：获取携带喷胶区域信息的喷胶信息图片；识别所述喷胶信息图片的喷胶区域信息获取PCBA板的目标喷胶区域；控制喷胶组件向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

Description

PCBA板的封装方法及其封装设备

技术领域

本公开涉及电路板封装领域，尤其涉及一种PCBA板的封装方法及其封装设备。

背景技术

PCBA(Printed Circuit Board+Assembly)板的封装方法很多，如在电路板表层涂三防漆、灌封和低压注塑等封装方法。上述每种方法都有各自的优缺点：直接喷涂三防漆，虽然操作简单、方便、易实现，但不能对电路板进行真正的防护，不能实现防水、防震，时间久了，封装可能失效；灌封，操作繁琐、效率低、成本高且可靠性差；低压注塑，利用低压注塑设备，通过专用的模具、调整相应的注胶压力和时间完成对电路板封装，该方法模具设计和制作成本较高，胶本身的特性对封装影响较大。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本公开的一个目的提供一种PCBA板封装设备及PCBA板封装方法，适用于低高度的PCBA板的可靠封装。

本公开的一个目的提供一种能够对于PCBA板的局部进行精确定位封装的PCBA板封装设备及PCBA板封装方法。

本公开还有一个目的是提供一种适用于压电阵列喷头的PCBA板封装UV胶液，以对于PCBA板上的电子元件提供可靠防护。

本公开还有一个目的是提供一种压电阵列喷头，以对于PCBA板上的电子元件进行位置精确地UV胶喷涂，实现PCBA板的像素级封装。

为实现上述至少一个目的，本公开采用如下技术方案：

一种PCBA板的封装方法，所述PCBA板包括印刷电路板以及设置于印刷电路板上的电子元件；所述电子元件相对于所述印刷电路板的表面的最大高度小于1cm，所述封装方法包括：在喷胶过程中，控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

作为一种优选的实施方式，在所述封装方法中，将喷胶组件定位在高于最高的电子元件的位置，并控制所述喷胶组件与最高的电子元件之间的间距小于2mm。

作为一种优选的实施方式，控制所述喷胶组件与最高的电子元件之间的间距小于1mm。

作为一种优选的实施方式，在喷胶过程中，所述喷胶组件与所述PCBA板的相对高度不变。

作为一种优选的实施方式，在喷胶过程中，控制喷胶组件沿水平直线往返移动向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液，直至喷胶封装完成。

作为一种优选的实施方式，所述封装方法包括：将PCBA板水平放置在工作台，控制喷胶组件以喷孔垂直朝向所述工作台的方式向所述工作台上的PCBA板喷胶。

作为一种优选的实施方式，还包括：获取目标喷胶层数；其中，以喷胶组件的一次直线单程移动形成一个喷胶层，一次直线往返移动形成两喷胶层；

控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液，直至所述目标喷胶区域达到目标喷胶层数。

作为一种优选的实施方式，所述PCBA板具有定位点；所述喷胶组件固设有用于定位所述定位点的定位部；所述封装方法包括：

将PCBA板水平放置在工作台；

移动所述喷胶组件，根据所述定位部对所述定位点的定位情况控制所述工作台移动，直至PCBA板位于规定位置。

作为一种优选的实施方式，所述封装方法包括：控制喷胶组件向所述PCBA板喷射粘度在5-25cP的UV胶液，进一步地，控制喷胶组件向所述PCBA板喷射粘度在8-20cP的UV胶液。

作为一种优选的实施方式，所述封装方法包括：在向PCBA板喷胶的同时对PCBA板上的胶水固化，在喷胶固化过程中PCBA板的位置固定不动。

作为一种优选的实施方式，在喷胶过程中，控制所述喷胶组件的移动速度低于50mm/s，进一步地，控制所述喷胶组件的移动速度低于30 mm/s，再进一步地，控制所述喷胶组件的移动速度低于20 mm/s。

作为一种优选的实施方式，还包括：

获取一携带喷胶区域信息的喷胶信息图片；

识别所述喷胶信息图片的喷胶区域信息获取PCBA板的目标喷胶区域。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶信息图片为位图。

作为一种优选的实施方式，所述位图的形状尺寸与所述PCBA板的形状尺寸成预定比例关系。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶信息图片通过区别于底色的预定颜色示出喷胶区域，其中，底色区域识别为非喷胶区域，预定颜色区域识别为目标喷胶区域，预定颜色区域相对于底色区域的分布位置对应于目标喷胶区域在PCBA板上的分布位置。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶信息图片根据所述PCBA板的gerber图绘制。

作为一种优选的实施方式，所述封装方法包括：

控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向目标电子元件的周围喷射第一目标喷胶层数的UV胶液形成围绕目标电子元件的围栏；

控制喷胶组件在所述水平方向上直线往返移动地向所述围栏围绕区域喷射第二目标喷胶层数UV胶液将所述围栏填平。

作为一种优选的实施方式，所述封装方法包括：

获取一携带围栏喷胶区域信息的喷胶信息图片及第一目标喷胶层数；

根据所述围栏喷胶区域信息，控制喷胶组件直线往复移动地向目标电子元件的周围喷射第一目标喷胶层数的UV胶液形成围绕目标电子元件的围栏；

获取一携带填平喷胶区域信息的喷胶信息图片及第二目标喷胶层数；

根据所述填平喷胶区域信息，控制喷胶组件在所述水平方向上直线往返移动地向所述围栏喷射第二目标喷胶层数UV胶液将所述围栏填平。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶组件为压电阵列喷头；在所述封装方法中，控制喷胶组件向PCBA板喷射粘度范围在40-50℃下5-25cP的UV胶液。

一种PCBA板封装设备，包括：

具有多个独立控制喷射的喷孔的喷胶组件；

连接所述喷胶组件的第一移动组件；所述第一移动组件用于驱动所述喷胶组件沿第一水平方向直线往返移动；

位于所述喷孔下方的工作台，所述工作台具有用于放置PCBA板的放置表面；

与所述喷胶组件、第一移动组件相连接的控制装置，所述控制装置能够控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

一种PCBA板的封装方法，包括：

获取携带喷胶区域信息的喷胶信息图片；

识别所述喷胶信息图片的喷胶区域信息获取PCBA板的目标喷胶区域；

控制喷胶组件向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

作为一种优选的实施方式，所述PCBA板包括印刷电路板以及设置于印刷电路板上的电子元件；所述电子元件相对于所述印刷电路板的表面的最大高度小于1cm；

所述封装方法包括：控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射粘度范围在40-50℃下5-25cP的UV胶液。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶信息图片为位图；所述喷胶信息图片的像素点一一对应所述PCBA板的不同位置点。

作为一种优选的实施方式，所述封装方法包括：

作为一种优选的实施方式，在喷胶组件开始移动到停止移动的一次喷胶过程中，对应控制喷胶组件的喷胶信息图片为一张。

一种PCBA板封装设备，包括：

具有多个独立控制喷射的喷孔的喷胶组件；

获取喷胶区域信息的获取模块；

与所述喷胶组件、第一移动组件、获取模块相连接的控制装置，所述控制装置能够控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

一种适用于压电阵列喷头的PCBA板封装UV胶液，所述UV胶液的粘度范围在40-50℃下5-25cP，表面张力范围在20-40 mN/m，密度范围在0.8-1.2 g/cm³,pH值范围为6-8。

作为一种优选的实施方式，所述UV胶液的粘度范围在10-15cP，表面张力范围在25-35 mN/m，密度范围在0.9-1.0g/cm³。

作为一种优选的实施方式，所述UV胶液为无色透明或浅黄透明胶水。

作为一种优选的实施方式，所述UV胶液包括浓度范围为10%-30%的丙烯酸酯树脂（低聚物）、浓度范围为60%-80%的丙烯酸酯单体（反应性稀释剂）、浓度范围为2%-10%的光引发剂、浓度范围为0.05%-2%的助剂。

一种适用于压电阵列喷头的PCBA板封装UV胶液，所述UV胶液包括浓度范围为8%-35%的丙烯酸酯树脂（低聚物）、浓度范围为55%-85%的丙烯酸酯单体（反应性稀释剂）、浓度范围为1.5%-10.5%的光引发剂、浓度范围为0.02%-2.3%的助剂。

一种用于封装PCBA板的压电阵列喷头，其中，所述喷头具有喷胶面板，所述喷胶面板上分布有相平行的多喷孔行；每喷孔行具有沿第一方向排布的多个独立控制喷射的喷孔；多喷孔行沿与第一方向相垂直的第二方向排布；在所述喷孔行中，相邻两个喷孔之间具有孔间隔部；至少一个孔间隔部与另一喷孔行中的至少一个喷孔沿第二方向至少部分对齐。

作为一种优选的实施方式，在一喷孔行中的一个喷孔，与另一喷孔行中最邻近的喷孔在第二方向上至少部分相错开。

作为一种优选的实施方式，相邻两喷孔行中，每个喷孔沿第二方向相错开。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶面板上具有5行以上的喷孔；每喷孔行中包括至少50个以上的喷孔。

作为一种优选的实施方式，每喷孔行中包括至少100个以上的喷孔。

作为一种优选的实施方式，所述喷孔的单滴体积在50皮升至100皮升。

作为一种优选的实施方式，一喷孔行的两侧的喷孔行沿第二方向一一对齐；每喷孔行中，相邻两个喷孔之间的间距相等。

作为一种优选的实施方式，邻近的相错开的两喷孔行构成喷孔组；所述喷胶面板在第二方向上排布有多个相平行的喷孔组；在第二方向上，相邻两个喷孔组的间隔距离大于喷孔组内的两喷孔行之间的间隔距离。

作为一种优选的实施方式，所述孔间隔部与一喷孔沿第二方向居中对齐。

一种PCBA板封装设备，包括：如上任意一项实施方式所述的压电阵列喷头。

一种PCBA板封装设备，包括：

具有多个独立控制喷射的喷孔的喷胶组件；

位于所述喷孔下方的工作台，所述工作台具有用于放置PCBA板的放置表面。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶组件固定设有至少一个阵列喷头；所述阵列喷头具有喷胶面板，所述喷胶面板上分布有相平行的多喷孔行；每喷孔行具有沿第一方向排布的多个独立控制喷射的喷孔；多喷孔行沿与第一方向相垂直的第二方向排布；在所述喷孔行中，相邻两个喷孔之间具有孔间隔部；至少一个孔间隔部与另一喷孔行中的至少一个喷孔沿第二方向至少部分对齐。

作为一种优选的实施方式，所述第一方向与所述第一水平方向相垂直。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶组件还固定设有固化光源；所述固化光源为波长为365-395nm的LED灯。

作为一种优选的实施方式，所述固化光源位于所述喷胶组件在第一水平方向上的至少一侧；所述固化光源的发光面的朝向垂直于所述工作台。

作为一种优选的实施方式，所述固化光源还设有水冷散热结构。所述固化光源的发光面竖直朝下设置。

作为一种优选的实施方式，所述固化光源和所述阵列喷头之间的水平间距大于5cm。

作为一种优选的实施方式，所述喷胶组件还设有用于定位PCBA板的定位部；进一步地，所述定位部包括视觉定位组件。

作为一种优选的实施方式，所述第一移动组件包括电缸、直线导轨；所述喷胶组件包括可滑动地设置于直线导轨上并被所述电缸驱动沿直线导轨往复直线运动的喷胶支架；所述阵列喷头固定设置于所述喷胶支架上。

作为一种优选的实施方式，还包括：

旋转组件，用于驱动工作台围绕一竖轴旋转；

第二移动组件，用于驱动工作台沿与所述第一水平方向相垂直的第二水平方向移动；所述工作台可操作旋转地被支撑在旋转组件上；所述旋转组件设置于所述第二移动组件上被驱动沿第二水平方向移动。

有益效果：

本公开一个实施例提供的PCBA板的封装方法能够控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液，适用于低高度的PCBA板的可靠封装。并且，UV胶液固化效率快，进而能够快速地对于PCBA板的局部区域进行可靠封装，生产效率高。

本公开一个实施例提供的PCBA板的封装方法能够根据喷胶信息图片获取识别喷胶区域信息，从而对于工作台上的PCBA板的目标喷胶区域进行局部喷胶，进而能够对于PCBA板的局部进行精确定位封装。

本公开一个实施例提供了一种适用于压电阵列喷头的PCBA板封装UV胶液，不堵塞压电阵列喷头的胶水流道，能够快速固化在PCBA板上，将电子元件包封，为PCBA板上的电子元件提供可靠防护。

本公开的一个实施例提供一种压电阵列喷头，喷点多，可精确控制喷点（喷孔）进行像素点的喷胶，能够对于PCBA板上的电子元件进行位置精确地UV胶喷涂，实现PCBA板的像素级封装。

参照后文的说明和附图，详细公开了本公开的特定实施方式，指明了本公开的原理可以被采用的方式。应该理解，本公开的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开一个实施例提供的封装设备示意图；

图2是图1的内部喷胶组件与工作台结构示意图；

图3是图2的部分示意图；

图4是图3的正视图；

图5是图2的喷胶组件结构示意图；

图6是本公开一个实施例提供的压电阵列喷头的喷孔排布示意图；

图7是本公开另一个实施例提供的压电阵列喷头的喷孔排布示意图；

图8是图1的喷胶过程示意图；

图9是本公开一个实施例提供的PCBA板的封装方法的围栏式封装芯片示意图；

图10是本公开一个实施例提供的PCBA板的封装方法单独打印的围栏示意图；

图11是本公开一个实施例提供的PCBA板的封装方法的喷胶信息图片；

图12是本公开另一个实施例提供的PCBA板的封装方法的围栏喷胶信息图片；

图 13 是本公开另一个实施例提供的PCBA板的封装方法的填平喷胶信息图片；

图14是本公开一个实施例提供的PCBA板封装设备的固化光源和阵列喷头的间距示意图；

图15是本公开一个实施例提供的PCBA板封装方法流程图。

1、设备壳体；2、观察窗；3、设备门；4、设备支架；5、安装平台；6、支撑架；7、支撑板；10、喷胶组件；11、喷头；15、第一移动组件；16、定位部；20、固化光源；21、水冷输入接头；22、水冷输出接头；23、电源接头；25、安装板；30、工作台；35、第二移动组件；36、旋转组件；12、胶液输入接头；13、胶液输出接头；

113、喷孔组；114、喷孔行；115、喷胶面板；116、喷孔；117、间隔部；F1、第一方向；F2、第二方向；100、印刷电路板；110、电子元件；120、围栏；130、填平部分；101、不喷胶区域（底色区域）；102、喷胶区域（预定颜色区域）。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开中的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图5所示，本公开一个实施例提供一种PCBA板封装设备。PCBA板封装设备适用于PCBA板上的电子元件110的防护封装。所述PCBA板包括印刷电路板100以及设置于印刷电路板100上的电子元件110。尤其，该PCBA板封装设备适用于低高度的薄型或贴片的PCBA板的电子封装。具体的，所述电子元件110相对于所述印刷电路板100（PCB）的表面的最大高度小于1cm。进一步地，所述电子元件110相对于所述印刷电路板100的表面的最大高度小于0.5mm，

在本实施例中，PCBA板封装设备包括：喷胶组件10、第一移动组件15、工作台30。工作台30设置在设备支架4上。设备支架4具有安装工作台30的安装平台5。安装平台5上设有支撑第一移动组件15的支撑架6。支撑架6横跨安装平台5将喷胶组件10、第一移动组件15支撑，形成类似于龙门机构。支撑架6上支撑有一支撑板7，第一移动组件15固定安装在支撑板7的前板面。

封装设备具有设备壳体1，喷胶组件10、第一移动组件15、工作台30位于设备壳体1内，避免环境杂质进入到胶液中影响封装质量。设备壳体1的上方具有观察窗2，以观察PCBA板的封装情况，在PCBA板封装完毕后可以通过把手打开观察窗2所在的设备门3，将PCBA板移出，并送入新的PCBA板。在设备壳体1的下方设有储物门，并在储物门的内侧形成有储物空间。

其中，喷胶组件10具有多个独立控制喷射的喷孔。第一移动组件15连接所述喷胶组件10。所述第一移动组件15用于驱动所述喷胶组件10沿第一水平方向直线往返移动。工作台30位于所述喷孔下方。工作台30在高度上低于喷孔。所述工作台30具有用于放置PCBA板的放置表面。

所述喷胶组件10固定设有至少一个阵列喷头11。阵列喷头11上具有胶液输入接头12、胶液输出接头13以连通胶液储藏盒。每个阵列喷头11通过胶液输入接头12、胶液输出接头13一一对应连通一胶液储藏盒。每个阵列喷头11独立供应胶液。

如图3、图4、图5所示，喷胶组件10包括两个阵列喷头11。两个阵列喷头11沿第一水平方向排布。喷胶组件10在封装设备的高度位置不变。该阵列喷头11为压电阵列喷头11。所述阵列喷头11具有喷胶面板115，所述喷胶面板115上分布有相平行的多个喷孔行114，也即，所述喷胶面板115上分布有相平行的多行喷孔。每个喷孔行114具有沿第一方向F1排布的多个独立控制喷射的喷孔。多个喷孔行114沿与第一方向F1相垂直的第二方向F2排布。

如图6、图7所示，在所述喷孔行114中，相邻两个喷孔之间具有孔间隔部117。至少一个孔间隔部117与另一喷孔行114中的至少一个喷孔沿第二方向F2至少部分对齐。进一步地，所述孔间隔部117与一喷孔沿第二方向F2居中对齐。喷胶面板115上的多个喷孔行114沿第二方向F2的投影构成一完整直线，从而在喷胶时多个喷孔行114之间可以互相补充未喷胶的点位，构成线喷胶。

如此，相邻两个喷孔行114中，一个喷孔行114的喷孔与另一喷孔行114的孔间隔部117沿第二方向F2对齐，喷孔相互错开。如此喷孔行114的孔间隔部117在第二方向F2（喷头11行进方向，也即下述第一水平方向）上被邻近喷孔行114的喷孔所弥补，不仅可以缩减喷孔尺寸，提升喷孔数量，提升喷胶位置的精确度，还能够避免出现未喷胶点，喷胶更加均匀，提升封装质量。所述第一方向F1与所述第一水平方向相垂直。第二方向F2与第一水平方向相平行。

所述喷胶组件10还固定设有固化光源20。所述固化光源20为波长为365-395nm的LED灯。UV能量为8000mW/cm3。固化光源20的固化深度在100-3000μm。所述固化光源20位于所述喷胶组件10在第一水平方向上的至少一侧。所述固化光源20的发光面的朝向垂直于所述工作台30。所述固化光源20还设有水冷散热结构。所述固化光源20的发光面竖直朝下设置。固化光源20上设有水冷输入接头21和水冷输出接头22。水冷输入接头21和水冷输出接头22之间具有电源接头23（电缆接头），以输入电能。

如图4、图5所示，喷胶组件10的第一水平方向的两侧分别设有固化光源20。喷胶组件10的下端具有一水平安装板25。两个固化光源20（UV灯）分别安装在安装板25上，与阵列喷头11处于同一水平面（处于同一高度）。在沿第一水平方向移动时，可以开启喷胶组件10在移动方向的后侧的固化光源20实现喷胶后的跟随固化，实现喷胶与固化的同时进行。

如图14所示，为具有较好的固化效果，且避免固化光源20影响胶液的喷射（主要避免液滴在接触到PCBA之前被固化），所述固化光源20和所述阵列喷头11之间的水平间距L5大于5cm。固化光源20和所述阵列喷头11之间的水平间距L5在15cm以内。

所述喷胶组件10还设有用于定位PCBA板的定位部16。如图4所示，定位部16固定在喷胶组件10第一水平方向的一侧。在面对图4时，定位部16固定在喷胶组件10的右侧，邻近右侧固化光源20。固化光源20并未干涉定位部16。具体的，所述定位部16包括视觉定位组件。例如，定位部16包括CCD视觉定位系统。PCBA板具有可被视觉定位组件识别的特定位置点或者预定电子元件110。通过定位部16定位特定位置点或者预定电子元件110，根据定位情况调整工作台30，将PCBA板精确调整到规定的喷胶位置。在其他实施例中，定位部16还可以为超声定位装置。

在本实施例中，第一移动组件15包括丝杠模组。丝杠模具具有伺服电机以及被伺服电机驱动转动的丝杠。丝杠模组上设有沿丝杠滑动的滑块。所述喷胶组件10包括与滑块固定连接的喷胶支架，喷胶组件10随滑块一同做直线往复运动。喷胶组件10构成喷胶壳的喷胶支架，将多个阵列喷头11固定在其内部，或者将阵列喷头11固定构置为喷胶支架朝向下方的底部，阵列喷头11的喷胶面板115

在其他实施例中，所述第一移动组件15包括电缸、直线导轨。所述喷胶组件10包括可滑动地设置于直线导轨上并被所述电缸驱动沿直线导轨往复直线运动的喷胶支架；所述阵列喷头11固定设置于所述喷胶支架上。

喷头11运动速度过快，固化后的误差越大，但是喷头11速度过低，胶液固化效果以及封装效率又不符合预期，为避免这些问题，在喷胶过程中，控制所述喷胶组件10的移动速度低于50 mm/s，进一步地，控制所述喷胶组件10的移动速度低于30 mm/s，再进一步地，控制所述喷胶组件10的移动速度低于20 mm/s。

在本实施例中，该封装设备还包括：旋转组件36，第二移动组件35。其中旋转组件36用于驱动工作台30围绕一竖轴旋转。第二移动组件35用于驱动工作台30沿与所述第一水平方向相垂直的第二水平方向移动。所述工作台30可操作旋转地被支撑在旋转组件36上。旋转组件36可以为旋转伺服电机，工作台30连接旋转伺服电机的输出端，或者，工作台30通过诸如减速器的减速机构连接旋转伺服电机的输出端。第二移动组件35可以参考第一移动组件15，第二移动组件35。所述旋转组件36设置于所述第二移动组件35上被驱动沿第二水平方向移动。旋转组件36与工作台30一同被第二移动组件35沿第二水平方向移动，并且能被定位在预定位置。

通过工作台30的平面内旋转以及高度调整，以将放置在工作台30上的PCBA板进行精定位，将PCBA板调整到规定喷胶位置，方便在后续喷胶过程中实现精确喷胶封装。喷胶组件10在第二水平方向上的位置固定，仅能在第一水平方向上进行直线运动。在PCBA板宽度过大，在喷头11无法一次喷涂完成时通过工作台30在第二水平方向移动，使得喷胶组件10先后对PCBA板的不同区域进行喷胶，借此实现大面积PCBA板的喷胶防护。

为实现封装的自动化进行，提升生产效率，在一个实施例中，该封装设备还包括与所述喷胶组件10、第一移动组件15相连接的控制装置，所述控制装置能够控制喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

在另一个实施例中，该封装设备还包括获取喷胶区域信息的获取模块以及与所述喷胶组件10、第一移动组件15、获取模块相连接的控制装置。所述控制装置能够控制喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

获取模块包括网络传输模块、或绘图软件、或导图软件、亦或诸如USB接口、type-C接口等数据传输接口，以输入或导入喷胶信息图片。获取模块还可以包括触控屏、或键盘等信息输入设备，从而输入目标喷胶层数。控制器运行有上位机软件。

本公开一个实施例提供一种用于封装PCBA板的压电阵列喷头11，其中，所述喷头11具有喷胶面板115，所述喷胶面板115上分布有相平行的多喷孔行114。每喷孔行114具有沿第一方向F1排布的多个独立控制喷射的喷孔。多喷孔行114沿与第一方向F1相垂直的第二方向F2排布。在所述喷孔行114中，相邻两个喷孔之间具有孔间隔部117。至少一个孔间隔部117与另一喷孔行114中的至少一个喷孔沿第二方向F2至少部分对齐。

在一喷孔行114中的一个喷孔，与另一喷孔行114中最邻近的喷孔在第二方向F2上至少部分相错开。相邻两喷孔行114中，每个喷孔沿第二方向F2相错开。一喷孔行114的两侧的喷孔行114沿第二方向F2一一对齐。所述喷胶面板115上具有5行以上的喷孔。每喷孔行114中包括至少50个以上的喷孔。进一步地，每喷孔行114中包括至少100个以上的喷孔。两个喷孔之间的间距小于喷孔直径。当然，有的实施例中喷孔之间的间距大于喷孔直径。

所述喷孔的单滴体积在50皮升至100皮升。或者，所述喷孔的单次喷胶在50皮升至100皮升。喷孔通过高频率（高频次）的喷胶实现胶液的持续输出。该喷头11的每个喷孔每秒最高可以喷射20000次。

如图7所示，邻近的相错开的两喷孔行114构成喷孔组113。所述喷胶面板115在第二方向F2上排布有多个相平行的喷孔组113。多个喷孔组113在喷胶面板115上呈对称排布。或者，多个喷孔组113呈平移结构。在第二方向F2上，相邻两个喷孔组113的间隔距离大于喷孔组113内的两喷孔行114之间的间隔距离。所述孔间隔部117与一喷孔沿第二方向F2居中对齐。

本公开一个实施例提供一种PCBA板的封装方法。该封装方法适用于但不限于低高度PCBA板（也可以直接称为PCBA）。其中，所述PCBA板包括印刷电路板100以及设置于印刷电路板100上的电子元件110。所述电子元件110相对于所述印刷电路板100（PCB）的表面的最大高度小于1cm。进一步地，所述电子元件110相对于所述印刷电路板100的表面的最大高度小于0.5mm，同样适应于本公开的封装方法及设备。该所述封装方法可以采用上述实施例中的封装设备实施。

参考图8所示，所述封装方法包括：控制喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。喷胶组件10在移动过程中高度位置不发生改变。喷胶组件10一高度位置上直线往返移动。在喷胶过程中，喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。

在所述封装方法中，将喷胶组件10定位在高于最高的电子元件110的位置，并控制所述喷胶组件10与最高的电子元件110之间的间距小于2mm。进一步地，控制所述喷胶组件10与最高的电子元件110之间的间距小于1mm。

为避免PCBA板上的电子元件110与喷胶组件10的移动路径形成干涉，胶水（胶水滴）飘散，喷胶组件10和PCBA板之间的间距不易过大。该喷胶组件10采用诸如压电阵列喷头11的阵列式喷头11，喷孔小，射出的胶水滴初速度块，但是速度损坏同样快，易产生飘散问题，为避免该问题，控制所述喷胶组件10与最高的电子元件110之间的间距小于2mm，甚至1mm以内。

在喷胶过程中，所述喷胶组件10与所述PCBA板的相对高度不变。在喷胶过程中，控制喷胶组件10沿水平直线往返移动向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液，直至喷胶封装完成。将PCBA板水平放置在工作台30，控制喷胶组件10以喷孔垂直朝向所述工作台30的方式向工作台30上的PCBA板喷胶。

结合图8所示，以喷胶组件10（例如图8中的喷头11）的一次直线单程移动形成一个喷胶层，一次直线往返移动形成两喷胶层。喷胶组件10的一次直线往返移动包括两个单程移动。在封装方法中，还包括步骤：获取目标喷胶层数；控制喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液，直至所述目标喷胶区域达到目标喷胶层数。

在所述封装方法中，将PCBA板水平放置在工作台30。PCBA板具有定位点；喷胶组件10设置有用于定位所述定位点的定位部16。在封装方法中，移动所述喷胶组件10，根据所述定位部16对所述定位点的定位情况控制工作台30移动直至定位点位于规定位置。封装设备的控制器可以预设有定位点的二维位置。

在所述封装方法中，控制喷胶组件10向所述PCBA板喷射粘度在5-25cP的UV胶液。进一步地，控制喷胶组件10向所述PCBA板喷射粘度在8-20cP的UV胶液。在所述封装方法中，在向PCBA板喷胶的同时对PCBA板上的胶水固化。当然，在其他实施例中，在一次往返移动中，单程移动执行喷胶，单程移动执行固化。此时，固化执行于喷胶之后。

在一个实施例中，如图15所示，在所述封装方法中包括步骤：S1、获取一携带喷胶区域信息的喷胶信息图片；S2、识别所述喷胶信息图片的喷胶区域信息获取PCBA板的目标喷胶区域；S3控制喷胶组件10向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液。进一步地，在该封装方法中，控制喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射粘度范围在40-50℃下5-25cP的UV胶液。

封胶设备具有识别喷胶信息图片的控制器。喷胶信息图片如图11、图12、图13所示。需要说明的是，图11至图13中的虚线是为了标识图片的边界，以与页面颜色相区分，实际图片中并无该虚线。封装设备的控制器具有识别所述喷胶信息图片的喷胶区域信息的识别模块，该识别模块可以为运行于上位机软件的识别软件模块。

喷胶信息图片为二维图。喷胶信息图片携带对应PCBA板的目标喷胶区域的二维喷胶信息。喷胶信息图片与PCBA板的二维平面结构呈一定比例关系，相应的，喷胶信息图片上的喷胶区域信息所在位置及形状大小，与实际的目标喷胶区域同样呈一定比例关系。在识别后

所述喷胶信息图片为位图。所述喷胶信息图片的像素点一一对应所述PCBA板的不同位置点应。其中，底色区域101识别为非喷胶区域，预定颜色区域102识别为目标喷胶区域，预定颜色区域102相对于底色区域101的分布位置对应于目标喷胶区域在PCBA板上的分布位置。所述位图的形状尺寸与所述PCBA板的形状尺寸成预定比例关系。所述喷胶信息图片通过预定颜色在喷胶区域。所述喷胶信息图片根据所述PCBA板的gerber图绘制。

如图11、图12、图13，底色为白色或透明色，底色区域101表明该区域无须喷胶封装。黑色区域102示出了喷胶区域形状以及位置，黑色区域102的像素点的位置与实际的喷胶区域一一对应，进而通过识别黑色像素点的位置将与其对应的PCBA板的对应位置点执行喷胶即可实现精确封装。

在一个实施例中，该封装方法可以执行为直接喷涂，对诸如贴片元件的电子元件110的周围和其上面都按同样厚度喷涂。而对于需要避开的某些芯片的上表面，对喷涂的图案进行编辑处理，使得无需喷涂的区域并不进行颜色的喷涂，仍然标识为诸如白色的底色。该封装方法一般适合于薄层防护，电子元件110的高度在0.5mm以下。在该实施例中，导入如图11所示的喷胶信息图片，图11中的喷胶信息图片的黑色喷胶区域102可是视为图12的黑色喷胶区域叠加图13的黑色喷胶区域。图11的黑色喷胶区域的各个像素点不仅覆盖电子元件110的周围还覆盖电子元件110的顶部。

结合图8、图9、图10所示，在另一个实施例中，在所述封装方法中对目标电子元件110的喷胶包封执行为步骤：S100、控制喷胶组件10在一水平方向上直线往返移动地向目标电子元件110的周围喷射第一目标喷胶层数的UV胶液形成围绕目标电子元件110的围栏120；S200、控制喷胶组件10在所述水平方向上直线往返移动地向所述围栏120围绕区域喷射第二目标喷胶层数UV胶液将所述围栏120填平。

为提升固化效率，在将围栏120填平后可以将填充的胶液一次固化。当然，在填平围栏120时喷胶和固化也可以同时执行，边喷胶边固化进行逐层时填平。在打印围栏120过程中，喷胶与固化同时执行。

如图9、图10所示，为具有较佳的围栏120填平效果，围栏120壁厚K的最小值为0.5mm，围栏120的高度H最大值为3mm，围栏120与电子元件110之间的围栏120间隙L最小值为1mm。如此封装后的保护层边缘平直齐整，对器件包裹充分，顶部无尖锐突起。

具体的，在所述封装方法中对目标电子元件110的喷胶包封执行为步骤：S100、获取一携带围栏120喷胶区域信息的喷胶信息图片及第一目标喷胶层数；S200、根据所述围栏120喷胶区域信息，控制喷胶组件10直线往复移动地向目标电子元件110的周围喷射第一目标喷胶层数的UV胶液形成围绕目标电子元件110的围栏120；S101、获取一携带填平喷胶区域信息的喷胶信息图片及第二目标喷胶层数；S201、根据所述填平喷胶区域信息，控制喷胶组件10在所述水平方向上直线往返移动地向所述围栏120喷射第二目标喷胶层数UV胶液将所述围栏120填平。在步骤S100中导入图12所示的围栏120用喷胶信息图片；在步骤S101中导入图13所示的填平用喷胶信息图片。步骤S201执行并固化后形成图9所示封装效果，在围栏120上填充有填平部分130。

在喷胶组件10开始移动到停止移动的一次喷胶过程中，对应控制喷胶组件10的喷胶信息图片为一张。再进行下次不同区域或不同PCBA板的喷胶时重新导入或加载对应的喷胶信息图片。每个喷胶信息图片可以对应1个或更多个PCBA板。图11对应一个PCBA板的喷胶区域信息，进而在导入图11时仅能对1个PCBA板进行喷胶封装。图12及图13各自对应两个PCBA板100a、100b，进而在导入图12或图13时可以同时对两个PCBA板100a、100b进行封装。

本实施例通过围栏120结合填充的方式来做，先在芯片四周进行多层喷涂形成围栏120，当围栏120高度与芯片高度平齐后再往围栏120里面填充胶水，胶水流平后再进行一次性固化，为高度较高的芯片提供较佳的防护。

针对诸如测试板的PCBA板的打印封装，在采用围栏120与填充结合的封装方式时，则在上位机软件中先导入图12，将其设置成打印40层，启动喷胶组件10，则喷胶组件10直线往复移动在目标贴片元件的周围喷涂40层形成围栏120。然后导入图13，将其设置成30层，然后再填充30层，最后固化后在目标贴片元件上形成如图9所示的包裹式防护。

本公开还有一个实施例提供一种适用于压电阵列喷头11的PCBA板封装UV胶液。所述UV胶液的粘度范围在40-50℃下5-25cP，表面张力范围在20-40 mN/m，密度范围在0.8-1.2 g/cm3,pH值范围为6-8（试纸测试）。进一步地，所述UV胶液的粘度范围在10-15cP，表面张力范围在25-35 mN/m，密度范围在0.9-1.0g/cm3。所述UV胶液为（目测条件下）无色透明或浅黄透明胶水。

所述UV胶液包括浓度范围为10%-30%的丙烯酸酯树脂（低聚物）、浓度范围为60%-80%的丙烯酸酯单体（反应性稀释剂）、浓度范围为2%-10%的光引发剂、浓度范围为0.05%-2%的助剂。该UV胶液为100%固含量，在固化过程中无溶剂挥发，具有安全健康环保、无毒无害、不易燃易爆等特点。

该UV胶液为单组份、超低粘度的紫外光固化电子封装无溶剂型胶水。该UV胶液在一定波长的紫外线（365-395nm）照射条件下，10s内便可完成固化。该固化后的UV胶液具有优异的防水扛湿、抗冷热冲击以及抗霉菌等性能，适用于各种表面贴装的PCBA焊点、引脚或分立元器件的保护。

该UV胶液具备超低粘度特性，适合采用压电阵列喷头11进行喷墨打印方式在PCBA板上进行选择性喷射覆盖，固化后的UV胶液可在紫外光下发出荧光，方便进行封装效果检查。

在本实施例中，光引发剂主要包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂。在该UV胶液中，通过添加助剂（添加剂）以满足使用要求，助剂可以为颜料，润湿分散剂，阻聚剂等。各种助剂的效果显着，这不仅可以显着提高UV的性能，还可以扩大应用范围，降低成本。

较佳的，助剂可以为无机纳米材料，借此提升固化后的防护层性能，具有增强的增韧性能。将纳米SiO2加入到UV胶液中，大大提高了粘接性能和密封效果。具体的，选择CYA-150 纳米二氧化硅作为助剂，当质量分数为2％时，粘合剂的粘合强度可以得到显着提高。

本实施例提供的UV胶液在固化后形成UV固化保护层，UV固化保护层具有较佳的机械与热学性能。具体的，该UV固化保护层在25℃下断裂强度为5.4Mpa，断裂伸长率为140%。UV固化保护层的弹性模量25.2Mpa。该UV固化保护层的玻璃化转变温度-15℃。线性热膨胀系数在-15℃～0℃范围下为21.8ppm/℃，在45℃～80℃范围下240.9ppm/℃。

同时，该UV固化保护层同样具有优异的电学性能，该UV固化保护层的介电常数为5.47（1GHz），在1.5mm厚度测试条件下的击穿强度为15.8kV/mm。该UV固化保护层的体积电阻率在未泡水情况下3.1×1014Ω·cm，在23℃水温下泡水168小时的情况下体积电阻率为1.7×1014Ω·cm。该UV固化保护层在250V的情况下表面电阻4.21×1010Ω。

该UV固化保护层还具有优良的环境可靠性能。在85℃/85&RH的环境下测试1000小时，该该UV固化保护层表面无明显变化，无气泡、无生锈、无裂纹、无剥落，可见该UV固化保护层具有较佳的耐高温高湿性能。在-40℃/30min～1min～80℃/30min（其中，1分钟的切换温度时间，也即，-40度下保温30分钟，然后1分钟内切换到80度，在80度下保温30分钟，依次循环）下进行耐冷热冲击试验，循环250小时候该UV固化保护层表面无明显变化，无裂纹、无剥落，在耐盐雾测试中，在中性烟雾下测试300小时该UV固化保护层无明显变化，同样在耐霉菌测试下也具备0级的耐霉菌性能。

综上试验测试结果可以看出，该UV胶液配合压电阵列喷头11可以在封装厚度100-3000μm范围内精确控制，固化后的保护层韧性优异，对机械冲击、冷热冲击、高温高湿都有很好的抵抗效果，并且具有较高的表面电阻和体积电阻，即使在潮湿条件下对PCBA也可以提供良好的绝缘保护。

该UV胶液采用纯UV固化，相比UV加湿气固化，该UV胶液的固化干燥时间极大缩短，而由于该UV胶液的超低粘度与表面张力，可以实现均匀铺展而无气泡，固化后的保护层表面平滑，边缘平直齐整。

本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量（例如温度、压力、时间等）的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims

1.一种PCBA板的封装方法，其特征在于，所述PCBA板包括印刷电路板以及设置于印刷电路板上的电子元件；所述电子元件相对于所述印刷电路板的表面的最大高度小于1cm；所述PCBA板的封装方法包括：

获取携带喷胶区域信息的喷胶信息图片；

控制喷胶组件向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液；

所述封装方法包括：控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液；所述喷胶组件在一高于最高的电子元件的高度位置上直线往返移动；在喷胶过程中，所述喷胶组件在所述直线往返移动过程中高度位置不发生改变，并与最高的电子元件之间的间距小于2mm；所述喷胶组件包括压电阵列喷头，其中，所述喷头具有喷胶面板，所述喷胶面板上分布有相平行的多喷孔行；每喷孔行具有沿第一方向排布的多个独立控制喷射的喷孔；多喷孔行沿与第一方向相垂直的第二方向排布；在所述喷孔行中，相邻两个喷孔之间具有孔间隔部；至少一个孔间隔部与另一喷孔行中的至少一个喷孔沿第二方向至少部分对齐。

2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射粘度范围在40-50℃下5-25cP的UV胶液。

3.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述喷胶信息图片为位图；所述喷胶信息图片的像素点一一对应所述PCBA板的不同位置点。

4.如权利要求3所述的封装方法，其特征在于，所述位图的形状尺寸与所述PCBA板的形状尺寸成预定比例关系。

5.如权利要求3所述的封装方法，其特征在于，所述喷胶信息图片通过区别于底色的预定颜色示出喷胶区域，其中，底色区域识别为非喷胶区域，预定颜色区域识别为目标喷胶区域，预定颜色区域相对于底色区域的分布位置对应于目标喷胶区域在PCBA板上的分布位置。

6.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述喷胶信息图片根据所述PCBA板的gerber图绘制。

7.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：

8.如权利要求7所述的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：

9.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，在喷胶组件开始移动到停止移动的一次喷胶过程中，对应控制喷胶组件的喷胶信息图片为一张。

10.一种采用如权利要求1至9任一所述的PCBA板的封装方法的PCBA板封装设备，其特征在于，包括：

具有多个独立控制喷射的喷孔的喷胶组件；

获取喷胶区域信息的获取模块；

与所述喷胶组件、第一移动组件、获取模块相连接的控制装置，所述控制装置能够控制喷胶组件在一水平方向上直线往返移动地向PCBA板的目标喷胶区域喷射UV胶液；所述控制装置还能控制所述喷胶组件在一高于最高的电子元件的高度位置上直线往返移动，并且在喷胶过程中，所述喷胶组件在移动过程中高度位置不发生改变。