为确保所有产品生产使用之治具满足产品之品质要求，防止生产线使用设计不良治具，以达成客户之满意度。需要针对产品组装治工具进行设计以满足生产要求，今天分享机构组装治具的设计规范，希望能够为 工艺工程师设计治具时能够参考 ,具体从治具需求之原则、治具设计基本要求及其常用治具设计要求进行说明如下：

一、治具需求之原则

1. 手动组装困难或者无法手动组装之机构件。

2. 需锁螺丝但机构件底部或 PCB 底部不平整或有零件干涉之机构件。

3. 可改善作业或提高效率。

4. 需通过治具组装方可满足 SPEC 之作业动作。

5. RD 或客人要求需治具组装之机构件。

二、治具设计之基本要求

1. 治具材质的选用

2. 治具材质之要求

选择之任何材质务必符合 ESD ， RoHs 要求。

3. 螺丝的选用及螺孔的设计

1) 需优先选择内六角头的螺丝，其次为十字头，不可使用一字头螺丝。

2) 螺丝规格 ≧ M2 ，机械牙。

3) 板材厚度＞ 6mm ，螺丝孔需开沉孔；板材厚度 ≦ 6mm ，不需开沉孔。

4. 孔轴配合

1) 孔直径尺寸： D±0.1mm ，轴直径尺寸： d±0.1mm ，孔与轴的配合尺寸： D = d ＋ 0.2mm

2) 滑动式结构必须选用导柱导套滑动配合

5. 托盘外形尺寸设计

1) 底板尺寸:

长 * 宽： (aPCB+30mm) * (bPCB+30mm) ；底板厚度： 10mm ；底板平面度： ± 0.5mm 。

2) 5.2.5.1 定位柱尺寸

直径选用： Φ6mm / Φ8mm / Φ10mm ；

高度： 40 mm ( 支撑 PCB Top 面 ) ；

高度： 8 mm ( 支撑 PCB Bottom 面 )

每套治具定位柱数量 ≧ 3 pcs

3) 5.2.5.1 挡块尺寸

厚度： 10 mm

支撑 PCB 板边宽度 W ： 1mm ≦ W ≦ 2mm

6. 安全间距

1) 通常治具挡块，支撑块，支撑柱与零件间的安全间距 ≧ 2 mm

2) 若产品设计导致无法满足 2mm 的安全间距，需备注说明

7. 治具外形

治具边缘、角边需倒角，无锋利面，无毛刺。

三、 散热片组装之治具设计

1. 散热片的分类：

2. 刮散热膏治具

1) 散热片槽尺寸 (Unit: mm)

长 * 宽 * 深：（ HS _长 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _宽 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _高度 -T lower limit ）；

公差： ±0.1mm

( 注： T= 散热片标注尺寸公差 )

2) 钢片厚度

散热片利用压床压合的方式： Thickness=0.25mm

散热片利用压块压合的方式： Thickness=0.2mm

3) 钢片开孔形状

BGA 与散热片接触面积 ≧ 200mm ：开星型孔。

BGA 与散热片接触面积﹤ 200mm ：开星型孔或方孔均可。

3. 散热片定位盖治具

散热片位置尺寸及其公差需参考 Assy Drawing ，如下图：

1) 散热片定位孔尺寸 (Unit: mm)

长 * 宽：（ HS _长 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _宽 +T _{upper limit} +0.1 ）

公差： ±0.1mm

2) 治具材质：亚克力或电木（需符合 ESD 要求），厚度 ≥6mm

3) 定位柱优先采用螺柱链接固定结构 , 如下图：

4) 定位孔优先选择 PCB 板孔，同时需考量板孔周围零件的安全间距。

5) 同时压合散热片超过 2pcs 时需采用旋转支撑块结构，如下图：

4. 铆钉 / 气动锁散热片螺丝治具

1) 散热片模块槽尺寸

长 * 宽 * 深：（ HS _长 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _宽 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _高度 -T _{lower limit} -2mm ）

尺寸公差： ±0.1mm

( 注：槽的深度尺寸可根据实际散热片结构及 PCB 正面零件的 layout 来定义 )

2) 气缸选用 : Festo EV-15/40-4 或 微型单动压出型气缸

3) 上盖翻转结构需采用旋转轴结构 , 不可采用合叶翻转，（如下图）

4) 上盖闭合后固定方式：（如下图）

5) 不同料号的散热片模块之压力需通过不同的气压表控制且需连接 节流阀 控制模块的上升速度。

5. 散热片压合治具

1) 压床设计参数

I. 气压值设定： 0.5~0.8Mpa

II. 压合时间设定： 15~20s

III. 下压过程时间需控制在： 3 ～ 5s

IV. 压床本体电压量测值： 0mv

V. 电源电压值： 220v ( 电源接头需带电压保险设计 )

VI. 电磁阀及继电器需与压床本体隔离 ( 预防对 strain gauge sensor 造成影响 )

VII. 压头结构 ( 参考下图及附件 1 ： 3D 档案 )

a. 万向压头长度与外径尺寸需根据散热片尺寸作定义。

b. 压轴直径： Φ15±0.1mm 。

VIII. 压床上模板需采用模块式结构设计，可根据不同机种更换，参考下图：

a. 压轴孔径： Φ15.5±0.1mm

b. 压轴孔旁需雕刻孔编号

2) 压块压合

I. 参考客人 SPEC 文件定义选用合适的重量，不可超过 4kg ( 重量大于 4kg ，不方便作业 ) 。

II. 压块本体需设计把手 , 方便取放。

对应托盘治具需要制作压块保护盖 , 防止压块摔倒压坏 PCB 零件

6. 塑胶卡扣散热片治

a. 卡扣压合方式优先采用快速夹方式

b. 若使用压杆方式需 , 压杆底部需设计成 V 字形

7. 金属卡勾类散热片组装治具

方案1：

方案2：

8. 散热片拆除治具

1) 铆钉类 / 气动锁螺丝散热片之拆除治具

I. 散热片模块槽尺寸

长 * 宽 * 深：（ HS _长 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _宽 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _高度 - T _{upper limit} -2mm ）

尺寸公差： ±0.1mm

( 注：槽的深度尺寸可根据实际散热片结构及 PCB 正面零件的 layout 来定义 )

II. 治具需加保护盖保护 PCB 背面零件，保护盖开孔尺寸如下 :

铆钉： Φ3 mm ( 拆铆钉之钻头直径尺寸为 Φ1.8mm)

锁螺丝： Φ5.5 mm ( 电动起之起子头最大直径尺寸为 Φ5mm)

2) 卡勾散热片之拆除治具

I. 金属卡扣类散热片拆除治具可共用组装治具。

II. 塑胶卡勾类散热片之拆除方法 1 ：制作支撑 PCB 正面之支撑治具，利用斜口剪从 PCB 背面将塑胶卡勾剪断

III. 塑胶卡勾类散热片之拆除方法 2 ：制作支撑 PCB 背面之支撑治具，利用斜口剪从散热片弹簧位置将塑胶卡勾剪断

3) 沾胶压合类散热片之拆除治具 (Loctite3873&384&7387)

I. 支撑托盘：参考 BGA Re-work 支撑治具制作

II. 导风罩治具： 圆板直径 Φ69.5mm, 方形导风槽尺寸需根据散热片尺寸定义，治具结构参考下图

III. 散热片自动拆除治具：当散热片周围高零件较少，空间足够放置治具时可采用该设计

IV. 散热片手动拆除治具：当散热片周围高零件较多，空间不足以放置自动拆除治具时可采用该设计转轴长度 ≧ 200mm

散热片旋转治具内槽长宽尺寸：（ HS _长 +T _{upper limit} +0.1 ） * （ HS _宽 +T _{upper limit} +0.1 ）

四、 锁螺丝治具

a. 治具之定位孔需选择 PCB 板孔，若需通过铁件 (Chassis/Bracket) 定位，则优先选铁件定位孔

b. 治具正面需设计 ESD 扣安装孔，针对背面锁螺丝治具， ESD 扣需与治具上的金属定位柱接通（可采用导电线接通的方式），针对正面锁螺丝治具， ESD 扣需与支持 PCB 之金属底盘通过导电片接通的方式）

c. 治具正面需加保护盖，盖子背面预留螺丝孔，孔径： Φ5.5mm ( 电动起之起子头最大直径尺寸为 Φ5mm)

d.PCB 外观尺寸 ≥ 150mm * 250mm ，保护盖翻转结构需安装液压杆，一般选用压力规格 10N ； PCB 外观尺寸 <150mm * 250mm ，不需安装

五、 量脚长治具

a. 材质：玻纤板

b. 厚度： 2.4+/-0.1mm ( 若产品为客人设计，则参考客户文件 )

c. 刮刀尺寸：长度 =PCB _宽度 +30mm ；宽度： 25mm

d. 支撑托盘设计参考 AFTE 背检治具

六、 CPU夹具 &CPU 盖子夹具

a. 材质：铝合金 文章来源于:SMT工程师之家    原文链接