引线焊接结构的制作方法

文档序号:17359799发布日期:2019-04-09 21:59阅读:196来源:国知局
引线焊接结构的制作方法

本发明涉及引线焊接结构。



背景技术:

作为这种类型的技术,日本未审查专利申请公开第h02-213075号公开了一种用于焊接引线103的方法。根据该方法,如本申请的图19所示,焊料层102形成在电路板100的每个电极101上,并且每条引线103被引至与焊料层102的表面接触,并且每条引线103被激光束加热。

在日本未审查专利申请公开第h02-213075号中公开的结构中,如果激光照射位置在间距方向上偏离目标照射位置,那么焊料层102直接被激光束照射,这可能会导致焊料分散。

本发明的一个目的在于提供用于抑制在通过激光束将引线焊接到相应电极垫时焊料分散的技术。



技术实现要素:

本发明的一个示例性方面为引线焊接结构,其包括:从引线支撑体向外延伸的多条引线;以及形成在板上的多个电极垫,所述多条引线分别被焊接到多个电极垫。每条引线包括宽部,其宽度尺寸大于每个电极垫的宽度尺寸。每条引线的宽部被焊接到相应电极垫。

根据本发明,可以抑制在通过激光将引线焊接到相应电极垫时焊料分散。

根据下文中给出的详细说明和附图将更全面地理解本发明的上述及其它目标、特征和优点,其中所述附图仅示意性地给出,因此不应视为限制本发明。

附图说明

图1是示出了在使用安装设备将电子组件安装在电路板上之前的状态的透视图(第一示例性实施例);

图2是示出了在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第一示例性实施例);

图3是示出了在将电子组件安装在电路板上之后的状态的透视图(第一示例性实施例);

图4是沿着图2的线iv-iv取得的截面图(第一示例性实施例);

图5是沿着图2的线v-v取得的端视图(第一示例性实施例);

图6是沿着图3的线vi-vi取得的截面图(第一示例性实施例);

图7是示出了引线焊接方法的流程图(第一示例性实施例);

图8是示出了在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第二示例性实施例);

图9是沿着图8的线ix-ix取得的截面图(第二示例性实施例);

图10是示出了在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第三示例性实施例);

图11是沿着图10的线xi-xi取得的截面图(第三示例性实施例);

图12是示出了在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第四示例性实施例);

图13是示出了从另一角度看时,在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第四示例性实施例);

图14是示出了在将电子组件安装在电路板上之后的状态的局部透视图(第四示例性实施例);

图15是示出了在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第五示例性实施例);

图16是示出了在将电子组件安装在电路板上之前的状态的局部透视图(第六示例性实施例);

图17是示出了在将电子组件安装在电路板上之后的状态的局部透视图(第七示例性实施例);

图18是示出了在将电子组件安装在电路板上之后的状态的局部透视图(第八示例性实施例);和

图19是与日本未审查专利申请公开第h02-213075号的图1相对应的视图。

具体实施方式

(第一示例性实施例)

以下会参照图1到7描述第一示例性实施例。

图1示出了在通过使用安装设备1将电子组件3安装在电路板2上的状态。

电子组件3包括保护硅芯片的包装件4(引线支撑体)和,以及从包装件4的侧表面5(一侧表面)向外延伸的多条引线6。该多条引线6基本水平地延伸使得它们彼此平行。

在电路板2的安装表面7上形成有多个电极垫8。电子组件3的多条引线6分别被焊接到多个电极垫8。

安装设备1是将焊料9供给到每个电极垫8上并且通过利用激光束l照射每条引线6来对每条引线6进行加热,从而将引线6焊接到相应电极垫8的设备。

现在将定义术语“纵向”、“间距方向”和“板正交方向”。纵向是指每条引线6的纵向方向。间距方向是指平行于彼此延伸的多条引线6的布置方向。板正交方向是指与电路板2的安装表面7正交的方向。板正交方向包括板接近方向和板分离方向。板接近方向是指接近电路板2的安装表面7的方向。板分离方向是指远离电路板2的安装表面7的方向。纵向、间距方向和板正交方向是彼此正交的方向。

图2示出了在将电子组件3安装在电路板2上之前的状态。图3示出了在将电子组件3安装在电路板2上之后的状态。图4是沿着图2的线iv-iv取得的截面图。图5是沿着图2的线v-v取得的端视图。图6是沿着图3的线vi-vi取得的截面图。

如图2到6所示,每条引线6包括下宽部10(宽部)、单独的突出部11、上宽部12和窄部13。下宽部10、单独的突出部11、上宽部12和窄部13在纵向上以所叙述的顺序连续地形成。

下宽部10是被从安装设备1输出的激光束l照射的部分,并且被焊接到相应的电极垫8。如图2所示,下宽部10的厚度方向与板正交方向相同。

单独的突出部11是在板分离方向上从下宽部10的后端10a突出的部分。后端10a是更接近包装件4的一端。单独的突出部11稍微倾斜,以便在远离电路板2的安装表面7的方向上接近包装件4。

上宽部12是从单独的突出部11的上端11a朝向包装件4延伸的部分。上端11a是单独的突出部11在板分离方向上的一端。上端11a是更远离电路板2的安装表面7的一端。上宽部12的厚度方向与板正交方向相同。

窄部13是从上宽部12的后端12a朝向包装件4延伸的部分。后端12a是更接近包装件4的一端。窄部13的厚度方向与板正交方向相同。

下宽部10的宽度尺寸10w为在间距方向上的尺寸。类似地,单独的突出部11的宽度尺寸11w为在间距方向上的尺寸。上宽部12的宽度尺寸12w为在间距方向上的尺寸。窄部13的宽度尺寸13w为在间距方向上的尺寸。在第一示例性实施例中,宽度尺寸10w、宽度尺寸11w和宽度尺寸12w彼此相等并且大于宽度尺寸13w。

每个电极垫8以使得电极垫8沿着相应的引线6纵向伸长的方式形成在电路板2的安装表面7上。每个电极垫8的宽度尺寸8w为在间距方向上的尺寸。如图2和5所示,每个电极垫8的宽度尺寸8w小于下宽部10的宽度尺寸10w。相应地,每个下宽部10能够覆盖相应电极垫8的整个间距方向的区域。具体地,当电极垫8和下宽部10在间距方向上居中时,每个下宽部10覆盖相应电极垫8的整个间距方向的区域。更具体地,当电极垫8和下宽部10在间距方向上居中时,每个下宽部10覆盖相应电极垫8在其纵向上的区域的一部分中的整个间距方向的区域。

再次参照图2,每条引线6的下宽部10的前端10b比每个电极垫8的前端8b更接近包装件4。前端10b是更远离包装件4的一端。前端8b是更远离包装件4的一端。相应地,每个电极垫8的前端8b没有被相应的引线6覆盖,而是向上暴露。

通过安装设备1将适当量的焊料9通过安装设备1供给到每个电极垫8上。焊料9基本上被供给到在每个电极垫8的轮廓8r内的区域。相应地,如图5所示,宽度尺寸9w(为焊料9在间距方向上的尺寸),其小于每个电极垫8的宽度尺寸8w或者等于每个电极垫8的宽度尺寸8w。因此,每条引线6的下宽部10能够覆盖焊料9的整个间距方向的区域。具体地,当电极垫8和引线6的下宽部10在间距方向上居中时,每条引线6的下宽部10覆盖焊料9的整个间距方向的区域。如图4所示,安装设备1将焊料9供给到以下位置,在该位置焊料9的前端9b比每条引线6的下宽部10的前端10b更远离包装件4并且焊料9的后端9a比下宽部10的后端10a更接近包装件4。前端9b是更远离包装件4的一端。后端9a是更接近包装件4的一端。

在上述结构中,在图2所示的每条引线6的下宽部10被激光束l照射并且下宽部10被加热时,设置在每个电极垫8上的焊料9熔化并且固化,使得每条引线6的下宽部10如图3和6所示地被焊接到相应的电极垫8。具体地,在每个电极垫8和每条引线6的下宽部10的前端10b的前端表面10c之间形成了在间距方向上伸长的焊接圆角f。类似地,在每个电极垫8和每条引线6的下宽部10的后端10a的后端表面10d之间形成了在间距方向上伸长的另一焊接圆角f。

如图3和6所示,引线焊接结构e包括从包装件4向外延伸的多条引线6,以及形成在电路板2上的多个电极垫8。该多条引线6分别被焊接到多个电极垫8。

本发明的上述第一示例性实施例具有以下特征。

如图1到6所示,引线焊接结构e包括:从包装件4(引线支撑体)向外延伸的多条引线6;以及形成在电路板2(板)上的多个电极垫8。多条引线6分别被焊接到多个电极垫8。每条引线6包括下宽部10(宽部),其宽度尺寸10w大于每个电极垫8的宽度尺寸8w。每条引线6的下宽部10被焊接到相应电极垫8。根据上述结构,在每条引线6被焊接到相应电极垫8时,设置在每个电极垫8上的焊料9的整个间距方向的区域能够被相应引线6的下宽部10覆盖。相应地,在每条引线6的下宽部10被激光束l照射使得每条引线6被焊接到相应的电极垫8时,防止激光束l直接照射到焊料9上,即使激光束l的照射位置在间距方向上稍微偏离目标照射位置时也是如此。因此,能够抑制焊料9分散。

此外,焊料9的整个间距方向的区域能够被每条引线6的下宽部10覆盖。相应地,即使焊料9或者助焊剂分散,焊料9或者助焊剂分散范围也会是非常窄的。

此外,每个电极垫8的整个间距方向的区域能够被相应引线6的下宽部10覆盖。相应地,即使激光束l的照射位置在间距方向上稍微偏离目标照射位置,也会防止激光束l直接照射到每个电极垫8上。这使得能够抑制由于每个电极垫8的热变形而导致每个电极垫8从电路板2剥离。

根据常识性设计理念,每条引线6的下宽部10的宽度尺寸10w被设定为小于每个电极垫8的宽度尺寸8w,使得能够从上方观察到在每条引线6和每个电极垫8之间形成的焊接圆角,以确认每条引线6是否都被可靠地焊接到相应的电极垫8。另一方面,在上述第一示例性实施例中,每条引线6的下宽部10的宽度尺寸10w被设定为大于每个电极垫8的宽度尺寸8w。虽然这与上述常识性设计理念抵触,但是其旨在优先考虑对焊料9分散的抑制。

根据另一常识性设计理念,每条引线6的下宽部10的宽度尺寸10w被设定为小于每个电极垫8的宽度尺寸8w。该设计理念对于以细小间距布置多条引线6而言是重要的。另一方面,在上述第一示例性实施例中,每条引线6的下宽部10的宽度尺寸10w被设定为大于每个电极垫8的宽度尺寸8w。虽然这与上述常识性设计理念抵触,但是其旨在优先考虑对焊料9分散的抑制。

如图7所示,引线焊接方法包括:将焊料9供给到每个电极垫8的步骤(s100);相对于相应的电极垫8对每条引线6进行定位的步骤(s110);以及利用激光束l照射每条引线6的下宽部10的步骤(s120),从而将每条引线6的下宽部10焊接到相应的电极垫8。在利用激光束l照射每条引线6的下宽部10的步骤(s120)中,焊料9的整个间距方向的区域被每条引线6的下宽部10覆盖。根据上述方法,在每条引线6的下宽部10被激光束l照射从而将每条引线6焊接到相应的电极垫8时,防止激光束l直接照射到焊料9上,即使激光束l的照射位置在间距方向上稍微偏离目标照射位置时也是如此。因此,能够抑制焊料9分散。

在将每条引线6的下宽部10焊接到相应的电极垫8之前,供给到每个电极垫8上的焊料9可以暂时熔化,使得能够将焊料9均匀施加到每个电极垫8上。

电极垫8通常与焊料具有优异的润湿性。相应地,如果在每个电极垫8的宽度尺寸8w的确定方面存在问题,则应该通过将与焊料的润湿性是否优异纳入考虑来确定每个电极垫8的宽度尺寸8w。

(第二示例性实施例)

接下来,将参照图8和9描述第二示例性实施例。将主要描述第二示例性实施例和第一示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。

在上述第一示例性实施例中,如图2所示,每条引线6的下宽部10的前端10b比相应电极垫8的前端8b更接近包装件4。相应地,每个电极垫8的前端8b没有被相应的引线6覆盖,而是向上暴露。另一方面,在上述第二示例性实施例中,如图8和9所示,每条引线6的下宽部10的前端10b比相应电极垫8的前端8b更远离包装件4。因此,每个电极垫8的前端8b的整个间距方向的区域被相应引线6的下宽部10覆盖。

如图8所示,焊料9基本上被供给到每个电极垫8的轮廓8r内的区域。相应地,如图9所示,焊料9被供给到以下位置,在该位置焊料9的前端9b比每条引线6的下宽部10的前端10b更接近包装件4。因此,焊料9的前端9b的整个间距方向的区域被相应引线6的下宽部10覆盖。

上述第二示例性实施例具有以下特征。

每条引线6的下宽部10的前端10b比相应电极垫8的前端8b更远离包装件4。根据上述结构,在每条引线6被焊接到相应电极垫8时,设置在每个电极垫8上的焊料9的前端9b的整个间距方向的区域能够被相应引线6的下宽部10覆盖。相应地,在每条引线6的下宽部10被激光束l照射从而将每条引线6焊接到相应的电极垫8时,防止激光束l直接照射到焊料9上,即使激光束l的照射位置在纵向上稍微偏离目标照射位置时也是如此。因此,能够抑制焊料9分散。

(第三示例性实施例)

接下来,会参照图10和11描述第三示例性实施例。将主要描述第三示例性实施例和第二示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。

在上述第二示例性实施例中,如图8所示,每条引线6包括下宽部10、单独的突出部11、上宽部12和窄部13。然而,在第三示例性实施例中,如图10和11所示,每条引线6包括下宽部10、单独的突出部11、窄部13,但是不包括上宽部12。下宽部10、单独的突出部11、和窄部13在纵向上以所叙述的顺序连续地形成。

下宽部10是被从安装设备1输出的激光束l照射的部分并且被焊接到相应的电极垫8。下宽部10的厚度方向与板正交方向相同。

单独的突出部11是在板分离方向上从下宽部10的后端10a突出的部分。后端10a是更接近包装件4的一端。单独的突出部11的厚度方向基本垂直于下宽部10的厚度方向。如图11所示,下宽部10和单独的突出部11之间形成的角度θ为90度。

再次参照图10,窄部13是从单独的突出部11的上端11a朝向包装件4延伸的部分。上端11a是在单独的突出部11的板分离方向上的一端。上端11a是更远离电路板2的安装表面7的一端。窄部13的厚度方向与板正交方向相同。

在第三示例性实施例中,宽度尺寸10w大于宽度尺寸8w。宽度尺寸8w大于宽度尺寸13w。相应地,每条引线6的下宽部10能够覆盖相应电极垫8的整个间距方向的区域。具体地,当电极垫8和下宽部10在间距方向上居中时,每条引线6的下宽部10覆盖相应电极垫8的整个间距方向的区域。另一方面,每条引线6的窄部13不能覆盖每个电极垫8的整个间距方向的区域。相应地,如图11所示,能够从上方检查在间距方向上伸长并且形成在每条引线6的下宽部10的后端10a的后端表面10d和每个电极垫8之间的焊接圆角f。

上述第三示例性实施例具有以下特征。

每条引线6还包括:在远离电路板2安装表面7的方向上从下宽部10的后端10a突出的单独的突出部11;以及从单独的突出部11的上端11a朝向包装件4延伸并且具有宽度尺寸13w的窄部13,所述宽度尺寸13w小于每个电极垫8宽度尺寸8w。根据上述结构,能够从上方检查在每条引线6的下宽部10的后端表面10d和每个电极垫8之间形成的焊接圆角f。

(第四示例性实施例)

接下来,会参照图12到14描述第四示例性实施例。将主要描述第四示例性实施例和第二示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。

在上述第二示例性实施例中,如图8所示,每条引线6包括下宽部10、单独的突出部11、上宽部12和窄部13。但是,在第四示例性实施例中,如图12和13所示,每条引线6包括下宽部10、下窄部20(窄部)、单独的突出部21和上窄部22。下宽部10、下窄部20、单独的突出部21和上窄部22在纵向上以所叙述的顺序连续地形成。

下宽部10是被从安装设备1输出的激光束l照射的部分并且被焊接到相应电极垫8。如图12所示,下宽部10的厚度方向与板正交方向相同。

与下宽部10类似,下窄部20是被焊接到相应电极垫8并且从下宽部10的后端10a朝向包装件4延伸的部分。后端10a是更接近包装件4的一端。下窄部20的厚度方向与板正交方向相同。

单独的突出部21是在板分离方向上从下窄部20的后端20a突出的部分。后端20a是更接近包装件4的一端。单独的突出部21的厚度方向基本正交于下窄部20的厚度方向。应注意,在第四示例性实施例中,单独的突出部21可以稍微倾斜以在远离电路板2的安装表面7的方向上接近包装件4。

上窄部22是从单独的突出部21的上端21a朝向包装件4延伸的部分。上端21a是在单独的突出部21的板分离方向上的一端。上端21a是更远离电路板2的安装表面7的一端。上窄部22的厚度方向与板正交方向相同。

下宽部10的宽度尺寸10w为在间距方向上的尺寸。类似地,下窄部20的宽度尺寸20w为在间距方向上的尺寸。单独的突出部21的宽度尺寸21w为在间距方向上的尺寸。上窄部22的宽度尺寸22w为在间距方向上的尺寸。在第四示例性实施例中,宽度尺寸20w、宽度尺寸21w和宽度尺寸22w彼此相等并且小于宽度尺寸10w。

每个电极垫8以使得电极垫8沿着相应的引线6纵向伸长的方式形成在电路板2的安装表面7上。每个电极垫8的宽度尺寸8w为在间距方向上的尺寸。每个电极垫8的宽度尺寸8w大于下窄部20的宽度尺寸20w。

在上述结构中,在每条引线6的下宽部10被激光束l照射并且下宽部10被加热时,设置在每个电极垫8上的焊料9熔化并且固化,使得每条引线6的下宽部10和下窄部20如图14所示地被焊接到相应的电极垫8。具体地,如图13和14所示,在每条引线6的下宽部10的后端10a的后端表面10d和每个电极垫8之间形成焊接圆角f。类似地,在下窄部20的侧边缘面20d和每个电极垫8之间形成在纵向上伸长的焊接圆角f。能够从上方检查在下窄部20的侧边缘面20d和每个电极垫8之间形成的焊接圆角f。

本发明的上述第四示例性实施例具有以下特征。

每条引线6还包括下窄部20(窄部),其宽度尺寸20w小于每个电极垫8的宽度尺寸8w。每条引线6的下窄部20也被焊接到相应电极垫8。根据上述结构,能够从上方检查在每条引线6的下窄部20和每个电极垫8之间形成的焊接圆角f。

(第五示例性实施例)

以下会参照图15描述第五示例性实施例。将主要描述第五示例性实施例和第四示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。

每条引线6的下宽部10具有平板形状并且包括两个侧边缘10e。两个侧边缘10e是下宽部10在间距方向上的端部。此外,每条引线6包括两个侧边缘倾斜部23(倾斜部),这两个侧边缘倾斜部23分别从下宽部10的两个侧边缘10e突出并且以轻微的曲线倾斜以便接近电路板2安装表面7。

即,第五示例性实施例具有以下特征。

每条引线6还包括从下宽部10突出并且倾斜以便接近电路板2的两个侧边缘倾斜部23(倾斜部)。根据上述结构,能够更有效地抑制焊料9分散。

每条引线6还包括分别从下宽部10的两个侧边缘10e(两侧边缘)突出并且倾斜以便接近电路板2的两个侧边缘倾斜部23。根据上述结构,能够更有效地抑制焊料9分散。

虽然在上面的示例中每条引线6包括两个侧边缘倾斜部23,但是每条引线6可以包括仅一个侧边缘倾斜部23。

(第六示例性实施例)

以下会参照图16描述第六示例性实施例。将主要描述第六示例性实施例和第四示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。

每条引线6还包括从下宽部10的前端10b突出并且倾斜以便接近电路板2的前端倾斜部24(倾斜部)。根据上述结构,能够更有效地抑制焊料9分散。

(第七示例性实施例)

以下会参照图17描述第七示例性实施例。将主要描述第七示例性实施例和第一示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。如图17所示,各条引线6的下宽部10优选以交错方式布置。根据上述结构,能够有效确保一条引线6的下宽部10和另一条引线6的下宽部10之间的距离。

(第八示例性实施例)

以下会参照图18描述第八示例性实施例。将主要描述第八示例性实施例和第一示例性实施例之间的区别,而不重复前面的描述。如图18所示,优选的是,在间距方向上彼此相邻的引线6的窄部13之间的距离在远离包装件4的方向上增大。根据上述结构,能够有效确保一条引线6的下宽部10和另一条引线6的下宽部10之间的距离。

上面已经描述了本发明的第一到第八示例性实施例。

在以上示例性实施例中,引线焊接结构e被应用以将电子组件3安装在电路板2上。或者,引线焊接结构e能够被应用到例如将连接件安装在电路板上。在这种情况下,引线焊接结构e包括从外壳(引线支撑体)向外延伸的多条引线和形成在电路板(板)上的多个电极垫。该多条引线分别被焊接到该多个电极垫。每条引线包括宽部,其宽度尺寸大于每个电极垫的宽度尺寸,并且每条引线的宽部被焊接到相应的电极垫。连接件包括外壳和保持在外壳中的多条引线。

根据这样描述的本发明,显而易见的是,本发明的实施例可以以许多方式变化。这些变化不应被视为脱离本发明的精神和范围,并且如对本领域技术人员来说会是显而易见的是,所有这样的变化旨在被包括在所附权利要求的范围内。

标记说明

1安装设备

2电路板(基板)

3电子组件

4包装件(引线支撑体)

5侧表面

6引线

7安装表面

8电极垫

8b前端

8r轮廓

8w宽度尺寸

9焊料

9a后端

9b前端

9w宽度尺寸

10下宽部

10a后端

10b前端

10c前端表面

10d后端表面

10e侧边缘

10w宽度尺寸

11单独的突出部

11a上端

11w宽度尺寸

12上宽部

12a后端

12w宽度尺寸

13宽度尺寸

13w窄部

20下窄部

20a后端

20d侧边缘面

20w宽度尺寸

21单独的突出部

21a上端

21w宽度尺寸

22上窄部

22w宽度尺寸

23侧边缘倾斜部(倾斜部)

24前端倾斜部(倾斜部)

e引线焊接结构

f焊接圆角

l激光束

θ角度

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