一种下载针床及用于制作下载针床的方法和工装

技术领域

本发明涉及PCBA程序烧录技术领域，特别是涉及一种下载针床及用于制作下载针床的方法和工装。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)经过SMT(Surface MountedTechnology，表面贴装技术)贴片后得到的PCBA(printed circuit board assembly，印刷电路板组装)需要进行程序烧录，现有的量产烧录方法是针对PCBA产品的下载点位置设计下载针床，将烧录器的信号接到下载针床的探针，通过探针接触PCBA的下载点进行程序烧录。然而，各个产品的设计需求不同，PCBA的下载点位置并非统一的，因此下载针床需要对应不同的产品单独设计，且无法被其他产品重复使用。同时，目前的下载针床生产成本高，周期长，且当其对应的PCBA不再生产时，下载针床也将因无法回收利用而直接报废。综上所述，如何能低成本、短周期地制作下载针床，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种下载针床及用于制作下载针床的方法和工装，利用该工装可以低成本、短周期地制作下载针床，而且其制作的下载针床具有较高的回收利用价值。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于制作下载针床的工装，包括：

定位电路板，所述定位电路板设置有多个线圈，所述线圈的中心点与待烧录程序的PCBA的下载点位置布局一致；

多个磁性下载针，所述磁性下载针的数量不少于所述线圈的数量，所述磁性下载针的一端为带磁性的针头，另一端为用于连接信号线的连接头；

床模，所述床模包括框边和底板，所述底板和所述框边围成的模槽内盛装有相变材料，所述底板与所述框边可拆卸连接。

可选地，在上述工装中，所述相变材料在常温为固态。

可选地，在上述工装中，还包括用于夹持所述定位电路板的夹持装置，所述夹持装置集成有用于给所述线圈通电的第一端子，当所述夹持装置夹紧所述定位电路板时，所述第一端子与所述线圈电连接。

可选地，在上述工装中，所述定位电路板的侧边设置有与所述第一端子配合的第二端子，所述第二端子与所述线圈电连接。

可选地，在上述工装中，所述床模还包括用于改变所述相变材料的温度的调温模块。

可选地，在上述工装中，所述线圈为平面螺旋走线。

可选地，在上述工装中，所述线圈的一个端点位于所述线圈的中心点处。

一种用于制作下载针床的方法，所述方法使用如上述任意一项所公开的用于制作下载针床的工装，包括以下步骤：

取所述磁性下载针铺放到工作平台上，将所述定位电路板悬于所述磁性下载针的正上方，给所述线圈通电使产生磁场并让每个所述线圈都吸附一个所述磁性下载针；

移动所述定位电路板到所述床模使所述磁性下载针的连接头浸入当前为液体状态的所述相变材料中，然后将所述相变材料由液态变为固态；

给所述线圈断电或反向通电使所述定位电路板与所述磁性下载针分离，拆除所述床模的底板使所述磁性下载针的连接头露出。

可选地，在上述方法中，在将所述磁性下载针吸附到所述定位电路板上时，沿水平方向轻微抖动所述定位电路板。

一种下载针床，所述下载针床由如上述任意一项所公开的用于制作下载针床的方法制得。

根据上述技术方案可知，采用本发明提供的方案针对不同的PCBA产品制作下载针床时，只需单独制作工装中的定位电路板，相比于传统方法制作下载针床时所耗费的成本是很低的，而且其制作周期更短。因此，利用本发明提供的工装可以低成本、短周期地制作下载针床。另外，采用本发明提供的方案制作的下载针床可以在其适配的PCBA产品完成程序烧录后，通过将下载针床中的相变材料变为液态的方式回收该下载针床中的磁性下载针，后续用于制作适配其他PCBA产品的下载针床。由此可见，本发明提供的下载针床具有较高的回收利用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于制作下载针床的工装的工作原理示意图；

图2是本发明实施例提供的用于制作下载针床的工装中的定位电路板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的用于制作下载针床的工装中的磁性下载针的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的用于制作下载针床的工装中的床模的结构示意图。

图中标记为：

1、定位电路板；11、线圈；12、端子；2、磁性下载针；21、针头；22、连接头；3、工作平台；4、床模；41、框边；42、底板；43、调温模块；5、烧写终端。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1，本发明实施例提供的用于制作下载针床的工装包括定位电路板1、多个磁性下载针2，以及盛装有相变材料的床模4。本发明实施例提供的用于制作下载针床的工装的工作原理是，首先利用定位电路板1对放在工作平台3上的磁性下载针2完成定位，所谓“定位”是指磁性下载针2按竖立姿态吸附到定位电路板1的各个预设点位上去，然后定位电路板1将定位好的磁性下载针2运到床模4内，床模4内设置有相变材料，磁性下载针2在相变材料为液态时插入其中，最后将相变材料由液态变为固态，这样磁性下载针2就按定位电路板1上的预设点位固定在相变材料中了，固态的相变材料和磁性下载针2一同构成下载针床，磁性下载针2即为该下载针床的探针，使用时磁性下载针2与烧写终端5通过信号线相连。

参见图2～图4，定位电路板1设置有多个线圈11，线圈11的中心点与待烧录程序的PCBA的下载点位置布局一致。图2示例性地展示了PCBA的下载点为一字排开的三个下载点时定位电路板1的结构，线圈11的中心点与PCBA的下载点在位置布局上是完全对应的，线圈11的中心点即是前文提到的“预设点位”，磁性下载针2的一端为带磁性的针头21，另一端为用于连接信号线的连接头22。当线圈11通电产生磁场时，磁性下载针2的针头21朝上被吸附到定位电路板1的预设点位上去。需要说明的是，为了保证磁性下载针2的针头21朝上被吸附到定位电路板1的预设点位，线圈11通电产生的磁场应与带磁性的针头21的磁场对应，如当针头21上端为S极时，则线圈11通电产生的磁场对应针头21上端的位置应为N极；又如当针头21上端为N极时，则线圈11通电产生的磁场对应针头21上端的位置应为S极。另外，使用的磁性下载针2的数量根据线圈11的数量而定，保证每个预设点位都有一个磁性下载针2。床模4包括框边41和底板42，相变材料盛装在底板42和框边41围成的模槽内，底板42与框边41之间为可拆卸连接。

下面介绍利用本发明实施例提供的工装制作下载针床的具体步骤：

S1，取磁性下载针2铺放到工作平台3上，将定位电路板1悬于磁性下载针2的正上方，给线圈11通电使产生磁场并让每个线圈11都吸附一个磁性下载针2。

磁性下载针2的数量不少于定位电路板1的线圈11的数量，铺放磁性下载针2时既可以整齐地放置也可以散乱地放置。当然，由于每个线圈11只需吸附一个磁性下载针2，所以尽量避免磁性下载针2在局部形成堆叠。另外，如果发现某个线圈11吸附的磁性下载针2多于一个，可以人工将多余的磁性下载针2摘掉。

由于在制作定位电路板1时线圈11的位置布局与待烧录程序的PCBA的下载点是一致的，所以通过步骤S1可以快速完成磁性下载针2与下载点位置的对应。具体实际应用中，为了确保磁性下载针2精准地定位到线圈11的中心点，线圈11的直径不宜过大。本实施例提供了线圈11的一种优选结构，如图2所示，线圈11为平面螺旋走线，其一个端点位于线圈11的中心点处。在其他的实施例中，线圈11也可以其他结构形式，例如，线圈11采用端点不在中心点位置的平面螺旋走线，即线圈11整体呈环形。又如，线圈11采用螺纹弹簧的结构单独制作，制作完成后再安装到定位电路板1，构成定位电路板1的一部分。另外，在将磁性下载针2吸附到定位电路板1上时，可以沿水平方向轻微抖动定位电路板1，类似摇晃筛子的动作，这样有利于磁性下载针2定位精准。

S2，移动定位电路板1到床模4使磁性下载针2的连接头22浸入当前为液体状态的相变材料中，然后将相变材料由液态变为固态。

如图3所示，磁性下载针2吸附到定位电路板1上后，针头21朝上保持竖立状态，在将连接头22浸入相变材料时定位电路板1要保持水平，这样所有磁性下载针2的底端所在的平面将与床模4的底板42平行。需要说明的是，定位电路板1保持不动而床模4向上移动，也可以使连接头22浸入相变材料中。

由于在使用下载针床时相变材料需保持固态，所以在常温下是固态的相变材料可以作为优选材料，例如石蜡等。可以理解的是，相变材料并不必须选择在常温时为固态的相变材料。如在需对PCBA做低温下程序烧录时，也可以采用在常温时为液态的相变材料，只需保证相变材料在上述低温环境下为固态即可。

如图4所示，为了便于改变相变材料的温度，本实施例的床模4设置有调温模块43，调温模块43位于框边41内与相变材料接触，开启调温模块43可以对相变材料进行加热。另外，调温模块43也可以设置在框边41外，框边41和/或底板42采用导热材料，开启调温模块43后热量通过框边41和/或底板42传导给相变材料实现加热。特别地，也可以不为用于制作下载针床的工装设置专门的调温模块，在需要时直降将下载针床放置于能够引起相变材料完成相变的环境中即可。

S3，给线圈11断电或反向通电使定位电路板1与磁性下载针2分离，拆除床模4的底板42使磁性下载针2的连接头22露出。

相变材料变为固态后与磁性下载针2一同构成下载针床，露出磁性下载针2的两端即可投入使用了，因此，需要移开针头21上方的定位电路板1和连接头22下方的底板42。给线圈11断电是为了使磁场消失，而给线圈11反向通电是为了与针头21产生相斥的磁力，两种方式都能使定位电路板1与磁性下载针2分离。

由步骤S3可知，在定位电路板1与磁性下载针2分离之前，线圈11一直是保持通电的，为了便于给线圈11通电，本实施例提供的工装还包括一种夹持装置，该夹持装置集成有用于给线圈11通电的端子，当夹持装置夹紧定位电路板1时，夹持装置上的端子与线圈11电连接。图1示例性地展示了能够与夹持装置配合的定位电路板1的优选方案，在该方案中，定位电路板1的侧边设置有与线圈11电连接的端子12(即第二端子)，夹持装置通过定位电路板1的侧边进行夹持，夹持装置上的端子(即第一端子)与端子12位置对应，并在夹持后形成电连接。可以理解的是，在其他实施例中，也可以只存在夹持装置上的端子，此时，该端子在夹持装置夹紧定位电路板1时，直接通过导线与线圈11电连接。当然，也可以只在定位电路板1上设置与线圈11电连接的端子，在夹持装置夹紧定位电路板1时，直接通过与定位电路板1上端子对应设置的导线连接。

本发明还提供了一种由本发明的方法制得的下载针床，该下载针床包括由相变材料构成的床体和固定于床体的磁性下载针，当完成某种PCBA产品的程序烧录后，可以将该种PCBA产品对应的下载针床的相变材料重新变为液态，从而回收该下载针床中的磁性下载针，用于制作适配其他PCBA产品的下载针床。由此可见，本发明提供的下载针床具有较高的回收利用价值。另外，虽然针对不同的PCBA产品需单独制作定位电路板1，但相比于传统方法制作下载针床时所耗费的成本是很低的，而且其制作周期更短，因此，利用本发明提供的工装可以低成本、短周期地制作下载针床。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。