贴装结构和电源模组的制作方法

文档序号:30151174发布日期:2022-05-26 04:00阅读:90来源:国知局
贴装结构和电源模组的制作方法

1.本实用新型涉及电源技术领域,特别涉及一种贴装结构和电源模组。


背景技术:

2.贴装结构通常使用汇流排来改善电路板中局部电路的通流能力和散热效果,目前通常使用焊料将汇流排焊接在电路板的上方。但是,汇流排的尺寸较大,焊料在熔化焊接过程中,焊料内部的挥发物无法挥发出去,只能停留在汇流排与电路板之间,导致汇流排下方的焊点内存在气泡或空洞,而影响汇流排与电路板之间的焊接强度与电路板的局部散热效果。
3.为了解决上述问题,目前主要通过以下两种方法来解决:其一,通过在电路板的焊接区域内开设有过孔,焊料在熔化焊接过程中,焊料内部的挥发物可从电路板的过孔向外挥发,但是,焊料熔化后存在漫流扩散现象,导致熔化的焊料流到电路板的过孔中而堵塞过孔,此时,也将影响焊料内部的挥发物的挥发;另一,通过采用阵列式焊料对电路板和汇流排进行焊接,焊料在熔化焊接过程中,焊料内部的挥发物可从阵列式焊料的阵列间隙向外挥发,但是,由于汇流排直接压在焊料层的上方,焊料熔化后存在漫流扩散现象,并在汇流排的重力作用下使得熔化的焊料快速流到阵列式焊料的阵列间隙处而堵塞阵列间隙,此时,也将影响焊料内部的挥发物的挥发。
4.因此,上述两种方法均无法充分解决汇流排下方的焊点内存在气泡或空洞的问题,从而无法保证汇流排与电路板之间的焊接强度与电路板的局部散热效果。


技术实现要素:

5.本实用新型的主要目的是提出一种贴装结构,旨在充分解决汇流排下方的焊点内存在气泡或空洞的问题,以保证汇流排与电路板之间的焊接强度,同时,还可提升对电路板的散热效果。
6.为实现上述目的,本实用新型提出的一种贴装结构,包括:
7.电路板;
8.焊料层,所述焊料层叠设于所述电路板之上;
9.汇流排,所述汇流排叠设于所述焊料层之上;以及
10.支撑件,所述支撑件支撑在所述汇流排与所述电路板之间,以使所述电路板与所述汇流排之间形成挥发空隙,所述焊料层产生的挥发物经由所述挥发空隙挥发至所述挥发空隙之外。
11.在本实用新型的一实施例中,所述支撑件的朝向所述汇流排的一端连接于所述汇流排的面向所述电路板的表面。
12.在本实用新型的一实施例中,所述电路板面向所述汇流排的一侧开设有贯通至另一侧的开设有定位孔,所述支撑件的远离所述汇流排的一端插设于所述定位孔。
13.在本实用新型的一实施例中,所述支撑件和所述定位孔均设有多个,多个所述支
撑件沿所述汇流排的外边缘的环绕方向间隔设置,多个所述定位孔沿所述电路板的外边缘的环绕方向间隔设置,每一所述支撑件的远离所述汇流排的一端插设于一所述定位孔。
14.在本实用新型的一实施例中,沿所述汇流排至所述电路板的方向,所述支撑件的横截面面积逐渐减小;
15.和/或,所述焊料层的面向所述汇流排的表面开设有避让孔,所述避让孔与所述定位孔相对设置,所述支撑件的远离所述汇流排的一端穿设于所述避让孔并插设于所述定位孔。
16.在本实用新型的一实施例中,定义所述挥发空隙的高度为h,则满足条件:0.1mm≤h≤0.15mm。
17.在本实用新型的一实施例中,所述焊料层具有挥发凹槽,所述挥发凹槽贯穿至所述焊料层的至少一侧边缘。
18.在本实用新型的一实施例中,所述焊料层包括多个阵列设置的焊料单元,相邻的两所述焊料单元之间形成有一所述挥发凹槽。
19.在本实用新型的一实施例中,所述电路板的平面面积大于所述焊料层的平面面积。
20.本实用新型还提出一种电源模组,包括贴装结构,该贴装结构包括:
21.电路板;
22.焊料层,所述焊料层叠设于所述电路板之上;
23.汇流排,所述汇流排叠设于所述焊料层之上;以及
24.支撑件,所述支撑件支撑在所述汇流排与所述电路板之间,以使所述电路板与所述汇流排之间形成挥发空隙,所述焊料层产生的挥发物经由所述挥发空隙挥发至所述挥发空隙之外。
25.本实用新型的贴装结构,在组装过程中,首先将焊料层印刷在电路板上,再将汇流排设置在焊料层上,然后高温熔化焊料层,以通过焊料层将汇流排焊接在电路板上;其中,通过在电路板与汇流排之间设置支撑件,可使电路板与汇流排之间形成高度固定的挥发空隙,如此,焊料层在熔化焊接过程中,由于汇流排在支撑件的支撑下保持稳定,便不会向焊料层施加压力,焊料层熔化后存在漫流扩散现象时,焊料层产生的挥发物便可经由挥发空隙挥发至挥发空隙之外,便避免了焊料层内部的挥发物停留在汇流排与电路板之间,从而充分解决了汇流排下方的焊点内存在气泡或空洞的问题,以保证汇流排与电路板之间的焊接强度;同时,当电路板在长时间使用下产生较多热量时,也可通过汇流排将热量快速散发出去,以提升对电路板的散热效果;
26.另外,为了保证汇流排与电路板之间的焊锡数量,施加的焊料层的面积可以比汇流排在电路板上的投影面积大,在汇流排投影面积之外的焊料熔化后,在表面张力的作用下,焊料会收容到汇流排的下方,如此,便可充分保证汇流排与电路板之间的焊接强度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型贴装结构一实施例的结构示意图;
29.图2为本实用新型贴装结构一实施例的剖视图;
30.图3为图2中a处的局部放大图;
31.图4为本实用新型贴装结构一实施例中电路板和焊料层的结构示意图;
32.图5为本实用新型贴装结构一实施例中电路板的结构示意图;
33.图6为本实用新型贴装结构一实施例中汇流排的结构示意图。
34.附图标号说明:
35.标号名称标号名称100贴装结构22焊料单元10电路板221挥发凹槽11定位孔30汇流排20焊料层31挥发空隙21避让孔40支撑件
36.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”或“第二”等的描述,则该“第一”或“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.本实用新型提出一种贴装结构100,旨在充分解决汇流排30下方的焊点内存在气泡或空洞的问题,以保证汇流排30与电路板10之间的焊接强度,同时,还可提升对电路板10的散热效果。
41.以下将就本实用新型贴装结构100的具体结构进行说明:
42.结合参阅图1和图2,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,该贴装结构100包括电路板10、焊料层20、汇流排30以及支撑件40;所述焊料层20叠设于所述电路板10之上;所述汇流排30叠设于所述焊料层20之上;所述支撑件40支撑在所述汇流排30与所述电路板10之间,以使所述电路板10与所述汇流排30之间形成挥发空隙31,所述焊料层20产生的挥发物经由所述挥发空隙31挥发至所述挥发空隙31之外。
43.可以理解的是,本实用新型的贴装结构100,在组装过程中,首先将焊料层20印刷在电路板10上,再将汇流排30设置在焊料层20上,然后高温熔化焊料层20,以通过焊料层20将汇流排30焊接在电路板10上;其中,通过在电路板10与汇流排30之间设置有支撑件40,可使电路板10与汇流排30之间形成高度固定的挥发空隙31,如此,焊料层20在熔化焊接过程中,由于汇流排30在支撑件40的支撑下保持稳定,便不会向焊料层20施加压力,焊料层20熔化后存在漫流扩散现象时,焊料层20产生的挥发物便可经由挥发空隙31挥发至挥发空隙31之外,便避免了焊料层20内部的挥发物停留在汇流排30与电路板10之间,从而充分解决了汇流排30下方的焊点内存在气泡或空洞的问题,以保证汇流排30与电路板10之间的焊接强度;同时,当电路板10在长时间使用下产生较多热量时,也可通过汇流排30将热量快速散发出去,以提升对电路板10的散热效果;
44.另外,为了保证汇流排30与电路板10之间的焊锡数量,施加的焊料层20的面积可以比汇流排30在电路板10上的投影面积大,在汇流排30投影面积之外的焊料熔化后,在表面张力的作用下,焊料会收容到汇流排30的下方,如此,便可充分保证汇流排30与电路板10之间的焊接强度。
45.焊料层20产生的挥发物便可经由挥发空隙31挥发至挥发空隙31之外时,可有效保证挥发物的挥发率,以达到较大的挥发率,但并不是每次都可达到百分之百的挥发。
46.本实施例中,焊料层20包括但不限于锡膏焊料。印刷焊料层20的具体做法为:首先,将网格状治具放置在电路板10的焊接区域上,然后采用印刷的方式在网格状治具上印刷出焊料层20,然后取下网格状治具即可,其次,将汇流排30通过贴片机自动贴装于焊料层20上,然后放置在回流炉中熔化焊料层20,即可将汇流排30焊接在电路板10上。并且,可优选放置在真空回流炉中进行熔化焊接,可避免在熔化焊接过程中外界空气进入焊料内部,从而可进一步更好的控制气泡和空洞的产生。
47.需要说明的是,本实用新型的贴装结构100用于通大电流的电路时,便可通过汇流排30分流掉电路板10内的部分电流,以提高电路板10局部区域的通流能力。
48.并且,电路板10与汇流排30之间形成的挥发空隙31的高度与焊料层20的厚度一致或者小于焊料层20的厚度。
49.具体地,支撑件40可固定连接在电路板10面向汇流排30的表面;当然,支撑件40也可固定连接在汇流排30面向电路板10的表面;具体可通过冲压成型、机械加工成型或铆接等方式固定连接在电路板10或汇流排30上。且支撑件40可以与汇流排30一体化设置,也可以与汇流排30分离设置,以通过螺钉、卡扣等方式连接在汇流排30上。
50.在实际应用过程中,支撑件40可呈柱状、锥状或棱状等形状,只要保证支撑件40支撑固定在电路板10与汇流排30之间,以使电路板10与汇流排30之间形成有挥发空隙31即可。
51.焊料层20叠设于电路板10之上指的是:焊料层20平铺在电路板10的一板面;同样的,汇流排30叠设于焊料层20之上指的是:汇流排30平铺在焊料层20的一层面。
52.进一步地,结合参阅图3和图6,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述支撑件40的朝向所述汇流排30的一端连接于所述汇流排30的面向所述电路板10的表面。
53.如此设置,通过将支撑件40朝向汇流排30的一端连接于汇流排30面向电路板10的表面,而并非固定连接在电路板10上,便可使电路板10的上表面保持平整,从而便于将焊料
层20印刷到电路板10上,以防止支撑件40阻挡焊料层20的印刷。
54.进一步地,结合参阅图3和图5,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述电路板10面向所述汇流排30的一侧开设有贯通至另一侧的定位孔11,所述支撑件40的远离所述汇流排30的一端插设于所述定位孔11。
55.如此设置,在组装过程中,便可使支撑件40远离汇流排30的一端插入电路板10的定位孔11内,以在支撑件40与定位孔11的配合下将汇流排30限位在相应的位置,以防止在熔化焊接过程中汇流排30与电路板10之间的位置发生相对移动,而影响焊接精度。
56.进一步地,结合参阅图5,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述支撑件40和所述定位孔11均设有多个,多个所述支撑件40沿所述汇流排30的外边缘的环绕方向间隔设置,多个所述定位孔11沿所述电路板10的外边缘的环绕方向间隔设置,每一所述支撑件40的远离所述汇流排30的一端插设于一所述定位孔11。
57.如此设置,在组装过程中,通过使每一支撑件40插入一个定位孔11内,不仅可在多个支撑件40与多个定位孔11的配合下,进一步地提高汇流排30与电路板10之间的限位强度,还可在多个支撑件40与多个定位孔11的配合下,使得汇流排30保持平衡,以防止汇流排30相对电路板10发生倾斜,而影响汇流排30与电路板10之间的焊接强度。
58.进一步地,结合参阅图3,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,沿所述汇流排30至所述电路板10的方向,所述支撑件40的横截面面积逐渐减小。
59.如此设置,在将支撑件40插入定位孔11的过程中,便可使支撑件40横截面面积较小的一端插入定位孔11内,在此过程中,当支撑件40运动至支撑件40的横截面面积大于定位孔11孔径的位置时,支撑件40便不再继续运动,此时,便可在支撑件40的作用下使得电路板10与汇流排30之间形成有固定高度的挥发空隙31。
60.具体地,支撑件40的最大横截面面积大于定位孔11的孔径,支撑件40的最小横截面面积小于定位孔11的孔径。且支撑件40的横截面形状可为圆形、多边形中的一种,定位孔11的横截面形状也可为圆形、多边形中的一种,且定位孔11的横截面形成与支撑件40的横截面形状可一致也可不一致。
61.进一步地,结合参阅图3和图4,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述焊料层20的面向所述汇流排30的表面开设有避让孔21,所述避让孔21与所述定位孔11相对设置,所述支撑件40的远离所述汇流排30的一端穿设于所述避让孔21并插设于所述定位孔11。
62.如此设置,在组装过程中,便可使支撑件40远离汇流排30的一端穿过焊料层20的避让孔21并插入电路板10的定位孔11内,以使支撑件40可顺利地穿过焊料层20而与定位孔11相互配合,以对汇流排30进行快速定位。
63.并且,避让孔21的孔径大于定位孔11的孔径,如此,便可保证支撑件40可顺利地穿过避让孔21后再插入定位孔11内。
64.需要说明的是,避让孔21指的是用来避让支撑件40的通孔,以使支撑件40远离汇流排30的一端可穿过避让孔21而插入定位孔11内。
65.结合参阅图3,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,定义所述挥发空隙31的高度为h,则满足条件:0.1mm≤h≤0.15mm。
66.由于电路板10与汇流排30之间形成的挥发空隙31的高度与焊料层20的厚度一致
或小于焊料层20的厚度,如此,通过将挥发空隙31的高度控制在0.1mm~0.15mm之间,焊料层20在熔化焊接过程中,便可使焊料层产生的挥发物顺利经由挥发空隙挥发至挥发空隙之外。
67.结合参阅图1、图2和图4,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述焊料层20具有挥发凹槽221,所述挥发凹槽221贯穿至所述焊料层20的至少一侧边缘。如此设置,焊料层20在熔化焊接过程中,焊料层20内部的挥发物还可通过挥发凹槽221向外挥发,以提高挥发物的挥发率。
68.进一步地,结合参阅图1、图2和图4,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述焊料层20包括多个阵列设置的焊料单元22,相邻的两所述焊料单元22之间形成有一所述挥发凹槽221。如此设置,焊料层20在熔化焊接过程中,便可使焊料层20内部的挥发物可同时从多个挥发凹槽221向外挥发,以进一步提高挥发物的挥发率。
69.结合参阅图1和图2,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述电路板10的平面面积大于所述焊料层20的平面面积。如此设置,便可防止焊料层20在熔化后扩散至电路板10的外周甚至扩散至电路板10的底部,而影响电路板10上其他元器件的正常使用;同时,也可避免造成焊料层20的资源浪费。
70.进一步地,结合参阅图1和图2,在本实用新型贴装结构100的一实施例中,所述汇流排30在所述电路板10上的投影落入所述焊料层20在所述电路板10上的投影内。如此设置,便可保证汇流排30的贴装面与熔化后的焊料充分接触,进而保证汇流排30与电路板10之间的焊接强度。
71.本实用新型还提出一种电源模组,该电源模组包括如前所述的贴装结构100,该贴装结构100的具体结构详见前述实施例。由于本电源模组采用了前述所述实施例的全部技术方案,因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
72.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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