用于FPC与电池组合的辅助装置的制作方法

用于fpc与电池组合的辅助装置
技术领域
1.本实用新型涉及用于fpc(柔性电路板)与电池组合的辅助装置。

背景技术：

2.当可穿戴设备内设有柔性电路板和电池(例如锂电池)时，通常需要使柔性电路板和电池固定相连，然后通过硅胶注塑的方式对此二者进行包覆，以使包括此二者的可穿戴设备具有可弯折、防水、佩戴舒适和充电便利等优点。相关技术中，将柔性电路板和电池组合的步骤包括：先在电池上设置极耳，然后人工固定住柔性电路板，使用电烙铁将极耳焊接在柔性电路板上，以实现柔性电路板和电池的固定连接；该方案的缺点在于：生产效率低下，不具备量产性，制程一致性差，且电池无法被精确定位至柔性电路板上。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供fpc(柔性电路板)与电池组合的辅助装置。
4.本实用新型提供的辅助装置包括用于承托柔性电路板的托板，所述托板上设有电路板定位柱和贯穿区，所述电路板定位柱能与所述柔性电路板上的电路板定位孔配合，所述贯穿区与所述柔性电路板上设有元器件的位置对应，用于避让所述元器件；
5.所述贯穿区包括避让区，所述避让区的边缘设有朝所述避让区的内部凸伸的支撑凸台，所述支撑凸台用于在所述柔性电路板被置于所述托板上时支撑所述柔性电路板上的用于与电池焊连的连接区。
6.可选地，所述贯穿区还包括让位通气区，所述让位通气区位于所述避让区的两侧，并包括元件避让部和固化通气部，所述元件避让部用于避让所述柔性电路板上的元器件，所述柔性电路板被放置在所述托板上后，所述固化通气部位于所述柔性电路板之外。
7.可选地，所述让位通气区位于所述避让区的左右两侧并由四个半圆合围而成，两片柔性电路板成列间隔置于所述托板上后，两片柔性电路板上的至少部分元器件分别位于两个元件避让部内。
8.可选地，还包括位于所述托板上方的第一压板，所述第一压板上设有贯穿其的电池定位区和第一仿形区，所述第一仿形区与所述让位通气区对齐，所述电池定位区上设有电池仿形部，所述电池仿形部与所述柔性电路板上预期接触所述电池的区域相对齐，所述电池能经所述电池仿形部置于所述柔性电路板的预期接触所述电池的位置上。
9.可选地，还包括位于所述第一压板上方的第二压板，所述第二压板上设有贯穿其的焊头运动区和第二仿形区，所述第二仿形区与所述第一仿形区对齐，多列所述焊头运动区设置在所述第二压板上，且所述焊头运动区之间具有间隔；在所述电池被置于所述柔性电路板上后，所述焊头运动区用于使覆盖在所述连接区上的所述电池的极耳露出于所述辅助装置，在属于同一列的所述焊头运动区之间，位于所述焊头运动区之间的第二压板设置于所述电池上方。
10.可选地，所述第二压板的朝向所述第一压板的表面上设有缓冲垫，所述缓冲垫位
于属于同一列的所述焊头运动区之间。
11.可选地，多个所述避让区在所述托板上呈矩阵排布，所述电池定位区位于相邻列的所述第一仿形区之间，且其上设有两个间隔的电池仿形部；在相邻列的第二仿形区之间，多个所述焊头运动区间隔设置。
12.可选地，还包括搭扣，在所述托板、所述第一压板和所述第二压板三者的至少二者之上设有所述搭扣。
13.可选地，所述托板上还设有压板定位柱，所述第一压板上设有第一定位孔和第二定位孔，所述第二压板上设有第三定位孔，所述第一定位孔和所述第三定位孔能与所述压板定位柱配合，所述第二定位孔能与所述电路板定位孔配合；
14.所述第一压板与所述托板配合后，所述电路板定位柱的上表面与所述第一压板的上表面平齐；所述第二压板与所述第一压板配合后，所述压板定位柱的上表面与所述第二压板的上表面平齐。
15.综上所述，通过设置包括托板的辅助装置，并在托板上设置用于避让柔性电路板上的元器件的贯穿区(即避让区、避让孔、让位通气区等)，以使柔性电路板能精准地被装载到托板上，本实用新型具有生产效率高、具备可量产性、制程一致性高的优点；进一步地，本实用新型还具有如下有益效果：
16.1、当本实用新型中对柔性电路板与电池进行组合的工艺中使用了焊头时，该工艺能显著降低柔性电路板和电池的连接处形成隆起焊包的风险，从而确保注塑成型后的工件的美观性，同时还有利于避免焊接过后柔性电路板和电池的焊连处出现极耳应力释放的现象(即电烙铁作业过程中极耳可能向上翘起的情况)，进而从源头上消除该应力释放可能造成的成型精度偏差；
17.2、当辅助装置还包括设置在托板上的第一压板和第二压板，且柔性电路板与电池之间通过胶水连接时，本实用新型能获得一种柔性电路板与电池之间连接强度高的组合体，在硅胶注塑过程中，该组合体出现不耐受压力的异常概率低，且具有较高的注塑成功率；
18.3、通过在托板上设置电路板定位柱，在第一压板上设置电池定位区、第一定位孔和第二定位孔，以及在第二压板上设置第三定位孔，本实用新型中安装在柔性电路板上的电池具有较高的位置精度。
19.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例一中柔性电路板与电池的组合体的示意图。
21.图2为本实用新型实施例一中托板与柔性电路板的示意图。
22.图3为本实用新型实施例一中托板、柔性电路板、电池和焊头的示意图。
23.图4为本实用新型实施例二中装载了柔性电路板和电池的辅助装置的爆炸图。
24.图5为本实用新型实施例二中托板的示意图。
25.图6为本实用新型实施例二中表明第一压板与托板之间相对位置的示意图。
26.图7为本实用新型实施例二中第二压板、处于装配状态的第一压板与托板的示意图一。
27.图8为本实用新型实施例二中第二压板、第一压板和托板处于装配状态的示意图。
28.图9为本实用新型实施例二中第二压板、处于装配状态的第一压板与托板的示意图二。
29.图10为本实用新型实施例二中表明缓冲垫与电池之间相对位置的示意图。
30.附图标记说明
31.1-柔性电路板，11-焊盘，2-电池，21-极耳，22-焊料容置孔，3-托板，31-避让区，32-电路板定位柱，33-避让孔，34-支撑凸台，35-让位通气区，351-元件避让部，352-固化通气部，36-压板定位柱，4-焊头，5-第一压板，51-第一定位孔，52-第二定位孔，53-第一仿形区，54-电池定位区，541-电池仿形部，6-第二压板，61-第三定位孔，62-第二仿形区，63-焊头运动区，7-缓冲垫，8-胶水；
32.i-连接区，ii-配合单元。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
34.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
35.实施例一
36.如图1所示，本实施例预期获得一种柔性电路板1与电池2的组合体，其中柔性电路板1大致为腰型，其宽度方向的两相对边沿附近各设有一由焊盘11构建而成的连接区i，电池2为扁圆柱状的锂电池，且该电池2上焊有两条极耳21，两条极耳21互为反向地向电池2的外侧延伸形成，均为条状并具有长方形横截面；当柔性电路板1与电池2组合完毕后，电池2紧贴在柔性电路板1一侧表面的中部，极耳21的远离电池2的端部覆于连接区i上并与焊盘11通过焊接固定连接。优选地，在极耳21的远离电池2的端部上还设有焊料容置孔22，用于在焊接过程中容置焊膏，以减小电池2与柔性电路板1焊连后于焊接处形成焊包的几率，进而确保焊接质量。
37.请进一步参阅图2和图3，本实施例提供一种用于加工得到该组合体的辅助装置，包括长方体状的托板3，托板3上设有多个呈矩阵排列的配合单元ii，配合单元ii与柔性电路板1一一对应，能使柔性电路板1被稳固地放置于托板3上，以便其与电池2焊连。
38.具体地，每个配合单元ii中设有贯穿区和两个电路板定位柱32，其中贯穿区与柔性电路板1上的元器件位置对应以避让元器件，贯穿区包括间隔设置的一个避让区31和两个避让孔33，两个电路板定位柱32分别位于避让区31的左右两侧，两个避让孔33分别位于避让区31的左右两侧，两个避让孔33沿托板3的长度方向设置，两个电路板定位柱32沿托板3的长度方向设置，电路板定位柱32自托板3的上表面垂直向外延伸而成，并能与柔性电路板1上对应开设的电路板定位孔相配合，以使柔性电路板1能被准确地放置于托板3上。
39.承上述，避让区31为贯穿托板3的不规则镂空形状(本实施例中类似一盾牌)，其被配置为能将柔性电路板1中部的元器件包围在内的形状；类似地，避让孔33为贯穿托板3的
通孔，当柔性电路板1被置于托板3上之后，避让孔33能与柔性电路板1的端部上设有元器件(图未示)的区域相对应。此外，在避让区31的前后边沿上分别设有一自避让区31边缘向避让区31中心凸伸的支撑凸台34，该支撑凸台34能在柔性电路板1被置于托板3上之后位于连接区i的下方，以对连接区i起支撑作用，进而确保焊接质量。
40.基于此，本实施例还提供一种使用前述辅助装置对柔性电路板1和电池2进行组合的工艺，该工艺将使用到一种压焊机(图未示)，该压焊机的焊头4(钼合金制)被固定在三轴平台上，且内置感温装置(图未示)和压力传感器(图未示)，能实现温度和压力的精准控制；同时，该焊头4的下表面为与极耳21相配合的长方形，以与极耳21紧密相贴，从而确保焊接效率和质量。
41.具体地，使用前述辅助装置对柔性电路板1和电池2进行组合的工艺包括如下步骤：
42.s1：使压焊机通电以加热升温其焊头4；
43.s2：在柔性电路板1的预期与电池2接触的部位设置粘接物(本实施例中为双面胶，图未示)；如此设置的目的在于确保电池2的下表面与柔性电路板1之间紧贴，并使柔性电路板1和电池2能凭借胶粘预固定，以进一步确保柔性电路板1与极耳21在焊接时不发生相对移动；可选地，此步骤也可替换为在电池2的预期与柔性电路板1接触的部位粘贴双面胶；
44.s3：使柔性电路板1与电路板定位柱32配合，并与托板3的表面相贴，从而被稳固放置于托板3之上；
45.s4：将承载了柔性电路板1的托板3固定在焊头4下方；其中托板3固定在焊头4下方的方式是本领域技术人员可以灵活设置的；
46.s5：将电池2放在柔性电路板1上，使电池2与柔性电路板1粘接，并在焊料容置孔22处点上适量焊膏；
47.s6：使焊头4按压焊机中预先内置的移动路径移动，分别与位于电池2两侧的极耳21接触并完成压焊。
48.综上，本实施例能确保柔性电路板1和电池2的焊连操作具有较好的制程一致性，并确保组合柔性电路板1和电池2的工艺的生产效率高，具备量产可能性。
49.实施例二
50.如图4所示，本实施例提供了一种有别于实施例一的辅助装置；在本实施例中，柔性电路板1与电池2之间将通过具体为胶水8的粘接物紧贴并完成预固定，该胶水8需在烘箱中被烘烤以完成最终的固化；具体地，该辅助装置包括均为长方体状的托板3、第一压板5和第二压板6，其中托板3用于放置柔性电路板1，第一压板5用于压设在托板3上并辅助工人精确地使柔性电路板1和电池2通过粘接的方式相连，第二压板6用于压设在第一压板5上并进一步确保柔性电路板1与电池2之间不会发生相对移动。
51.请进一步参阅图5，托板3上设有贯穿区，该贯穿区包括间隔设置的避让区31和让位通气区35，其中避让区31的设置与实施例一相同，让位通气区35位于避让区31的左右两侧并为花朵形状，由相邻中心线互成九十度角的四个半圆形围合而成；让位通气区35包括两个元件避让部351和两个固化通气部352，其中元件避让部351沿托板3的长度方向设置于让位通气区35的左右两端，固化通气部352沿托板3的宽度方向设置于让位通气区35的前后两端，当两片柔性电路板1沿托板3的长度方向被间隔放置于托板3上后，两片柔性电路板1
的其中之一上的至少部分元器件将位于两个元件避让部351的其中之一内，两片柔性电路板1的其中另一上的至少部分元器件将位于两个元件避让部351的其中另一上，同时固化通气部352将露出于柔性电路板1外，以利后续将柔性电路板1和电池2的组合件送入烘箱固化时烘箱内部的空气流动。此外，为了完成柔性电路板1在托板3上的定位和限位，在避让区31与让位通气区35之间还设有一对电路板定位柱32，位于同一避让区31不同侧的两个电路板定位柱32之间成对角设置，用于与柔性电路板1上的对应的电路板定位孔相配合，以使柔性电路板1被准确稳固地放置于托板3上。更进一步地，在托板3的前部和后部还设有自其上表面向外凸伸形成的压板定位柱36，以利第一压板5和第二压板6依次设置于托板3之上时的定位动作。
52.请进一步参阅图6，第一压板5上设有第一定位孔51、第二定位孔52、第一仿形区53和电池定位区54，其中第一定位孔51能与压板定位柱36配合，第二定位孔52能与电路板定位柱32配合，第一仿形区53贯穿第一压板5，第一仿形区53与让位通气区35形状相同并一一对应，电池定位区54为贯穿第一压板5的长条状区域，且其位于相邻列的第一仿形区53之间，并沿第一压板5的宽度方向延伸设置；电池定位区54于其前后部分别设有恰好可供电池2置入的电池仿形部541，同时，电池定位区54的长度被设置为可令同列的两个柔性电路板1的部分前后边缘露出的数值；如此，当柔性电路板1被置于托板3上，且第一压板5在电路板定位柱32和压板定位柱36的引导下设置于托板3上之后，压板定位柱36具有凸伸出第一压板5的部分，电路板定位柱32的上表面与第一压板5的上表面平齐，第一仿形区53将与让位通气区35对齐，两个沿托板3宽度方向间隔布置的柔性电路板1的部分前后边缘将分别外露于电池定位区54的前后端；在对柔性电路板1的中部涂覆胶水8后，两个电池2可以分别被放入电池定位区54前后部上的电池仿形部541内并与胶水8相接触，从而精准地与柔性电路板1相连；此时，与电池2的极耳21预期焊连的连接区i处于露出状态。
53.请进一步参阅图7，本实施例中的第二压板6上设有第三定位孔61、第二仿形区62和焊头运动区63，其中第三定位孔61能与压板定位柱36配合，第二仿形区62贯穿第二压板6，与第一仿形区53形状相同并一一对应，焊头运动区63贯穿第二压板6并为长方形，且其位于相邻列第二仿形区62之间，沿第二压板6的宽度方向间隔设置；本实施例中，每两列第二仿形区62的中间设有三个相互间隔的焊头运动区63，这三个焊头运动区63分别对应于电池定位区54的前中后部，且相邻的焊头运动区63之间为实体的第二压板6；当第二压板6在压板定位柱36的引导下设置于第一压板5之上后，如图8所示，压板定位柱36的上表面与第二压板6的上表面平齐，第二仿形区62与第一仿形区53对齐，焊头运动区63将使托板3上同列放置的电池2的极耳21均露出于第二压板6之外，以便提供可供焊头4焊接的空间；此时，位于焊头运动区63之间的第二压板6将压设在电池2上，以进一步确保柔性电路板1与电池2之间不会发生相对移动。优选地，在第二压板6的下表面上(具体为同列焊头运动区63中相邻的焊头运动区63之间)粘附有由柔软织物制成的缓冲垫7(如图9和图10)，该缓冲垫7能在第二压板6压设在第一压板5之上时被夹设于电池2和第二压板6之间，以降低电池2的受损风险。优选地，在托板3、第一压板5和第二压板6三者的至少二者之上可以设置市售的搭扣(图未示)，以便增加整个辅助装置的连接稳定性；在某些可能的实施例中，该搭扣可以具有cn202021586396.x或cn202022134304.0中所述的搭扣结构。
54.基于此，本实施例还提供一种使用前述辅助装置对柔性电路板1和电池2进行组合
的工艺，该工艺将使用到前述辅助装置和如实施例一所述的压焊机，并包括如下步骤：
55.s1：使压焊机通电以加热升温其焊头4；
56.s2：使柔性电路板1与电路板定位柱32配合，并与托板3的表面相贴，从而被稳固放置于托板3之上；
57.s3：在柔性电路板1的预期与电池2接触的部位涂覆胶水8(见图5)；如此设置的目的在于确保电池2的下表面与柔性电路板1之间紧贴，并使柔性电路板1和电池2能凭借胶粘预固定，以确保柔性电路板1与电池2在焊接时不发生相对移动；可选地，此步骤也可更换为在电池2的预期与柔性电路板1接触的部位涂覆胶水8；优选地，该胶水8为低温或常温可固化的双组份环氧胶；
58.s4：在托板3上放置第一压板5；
59.s5：凭借第一压板5上的电池定位区54准确置入电池2，使电池2与柔性电路板1粘接；
60.s6：在第一压板5上放置第二压板6；
61.s7：将辅助装置固定在焊头4下方；
62.s8：在焊料容置孔22处点上适量焊膏，使焊头4按预先设计好的移动路径分别与位于电池2两侧的极耳21接触并完成压焊；
63.s9：将辅助装置送入烘箱中，进一步使胶水8固化。
64.综上所述，通过设置包括托板3的辅助装置，并在托板3上设置用于避让柔性电路板1上的元器件的贯穿区(即避让区31、避让孔33、让位通气区35等)，以使柔性电路板1能精准地被装载到托板3上，本实用新型具有生产效率高、具备可量产性、制程一致性高的优点；进一步地，本实用新型还具有如下有益效果：
65.1、当本实用新型中对柔性电路板1与电池2进行组合的工艺中使用了焊头4时，该工艺能显著降低柔性电路板1和电池2的连接处形成隆起焊包的风险，从而确保注塑成型后的工件的美观性，同时还有利于避免焊接过后柔性电路板1和电池2的焊连处出现极耳21应力释放的现象(即电烙铁作业过程中极耳21可能向上翘起的情况)，进而从源头上消除该应力释放可能造成的成型精度偏差；
66.2、当辅助装置还包括设置在托板3上的第一压板5和第二压板6，且柔性电路板1与电池2之间通过胶水8连接时，本实用新型能获得一种柔性电路板1与电池2之间连接强度高的组合体，在硅胶注塑过程中，该组合体出现不耐受压力的异常概率低，且具有较高的注塑成功率；
67.3、通过在托板3上设置电路板定位柱32，在第一压板5上设置电池2放置区、第一定位孔51和第二定位孔52，以及在第二压板6上设置第三定位孔61，本实用新型中安装在柔性电路板1上的电池2具有较高的位置精度。
68.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种用于fpc与电池组合的辅助装置，其特征在于，包括用于承托柔性电路板(1)的托板(3)，所述托板(3)上设有电路板定位柱(32)和贯穿区，所述电路板定位柱(32)能与所述柔性电路板(1)上的电路板定位孔配合，所述贯穿区与所述柔性电路板(1)上设有元器件的位置对应，用于避让所述元器件；所述贯穿区包括避让区(31)，所述避让区(31)的边缘设有朝所述避让区(31)的内部凸伸的支撑凸台(34)，所述支撑凸台(34)用于在所述柔性电路板(1)被置于所述托板(3)上时支撑所述柔性电路板(1)上的用于与电池(2)焊连的连接区。2.如权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，所述贯穿区还包括让位通气区(35)，所述让位通气区(35)位于所述避让区(31)的两侧，并包括元件避让部(351)和固化通气部(352)，所述元件避让部(351)用于避让所述柔性电路板(1)上的元器件，所述柔性电路板(1)被放置在所述托板(3)上后，所述固化通气部(352)位于所述柔性电路板(1)之外。3.如权利要求2所述的辅助装置，其特征在于，所述让位通气区(35)位于所述避让区(31)的左右两侧并由四个半圆合围而成，两片柔性电路板(1)成列间隔置于所述托板(3)上后，两片柔性电路板(1)上的至少部分元器件分别位于两个元件避让部(351)内。4.如权利要求2所述的辅助装置，其特征在于，还包括位于所述托板(3)上方的第一压板(5)，所述第一压板(5)上设有贯穿其的电池定位区(54)和第一仿形区(53)，所述第一仿形区(53)与所述让位通气区(35)对齐，所述电池定位区(54)上设有电池仿形部(541)，所述电池仿形部(541)与所述柔性电路板(1)上预期接触所述电池(2)的区域相对齐，所述电池(2)能经所述电池仿形部(541)置于所述柔性电路板(1)的预期接触所述电池(2)的位置上。5.如权利要求4所述的辅助装置，其特征在于，还包括位于所述第一压板(5)上方的第二压板(6)，所述第二压板(6)上设有贯穿其的焊头运动区(63)和第二仿形区(62)，所述第二仿形区(62)与所述第一仿形区(53)对齐，多列所述焊头运动区(63)设置在所述第二压板(6)上，且所述焊头运动区(63)之间具有间隔；在所述电池(2)被置于所述柔性电路板(1)上后，所述焊头运动区(63)用于使覆盖在所述连接区上的所述电池(2)的极耳(21)露出于所述辅助装置，在属于同一列的所述焊头运动区(63)之间，位于所述焊头运动区(63)之间的第二压板(6)设置于所述电池(2)上方。6.如权利要求5所述的辅助装置，其特征在于，所述第二压板(6)的朝向所述第一压板(5)的表面上设有缓冲垫(7)，所述缓冲垫(7)位于属于同一列的所述焊头运动区(63)之间。7.如权利要求5所述的辅助装置，其特征在于，多个所述避让区(31)在所述托板(3)上呈矩阵排布，所述电池定位区(54)位于相邻列的所述第一仿形区(53)之间，且其上设有两个间隔的电池仿形部(541)；在相邻列的第二仿形区(62)之间，多个所述焊头运动区(63)间隔设置。8.如权利要求5所述的辅助装置，其特征在于，还包括搭扣，在所述托板(3)、所述第一压板(5)和所述第二压板(6)三者的至少二者之上设有所述搭扣。9.如权利要求5所述的辅助装置，其特征在于，所述托板(3)上还设有压板定位柱(36)，所述第一压板(5)上设有第一定位孔(51)和第二定位孔(52)，所述第二压板(6)上设有第三定位孔(61)，所述第一定位孔(51)和所述第三定位孔(61)能与所述压板定位柱(36)配合，所述第二定位孔(52)能与所述电路板定位孔配合；所述第一压板(5)与所述托板(3)配合后，所述电路板定位柱(32)的上表面与所述第一
压板(5)的上表面平齐；所述第二压板(6)与所述第一压板(5)配合后，所述压板定位柱(36)的上表面与所述第二压板(6)的上表面平齐。

技术总结

本实用新型涉及用于FPC与电池组合的辅助装置，该辅助装置包括用于承托柔性电路板的托板，所述托板上设有电路板定位柱和贯穿区，所述电路板定位柱能与所述柔性电路板上的电路板定位孔配合，所述贯穿区与所述柔性电路板上设有元器件的位置对应，用于避让所述元器件；所述贯穿区包括避让区，所述避让区的边缘设有朝所述避让区的内部凸伸的支撑凸台，所述支撑凸台用于在所述柔性电路板被置于所述托板上时支撑所述柔性电路板上的用于与电池焊连的连接区。本实用新型具有生产效率高、具备可量产性、制程一致性高的优点。产性、制程一致性高的优点。产性、制程一致性高的优点。