专利名称：用于给触通元件装配电元器件的方法以及具有电元器件的触通元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于给触通元件装配电元器件的方法，以及具有已安装的电元器件的触通元件。
背景技术：
触通元件，例如特别是引线框架或者电路板，通常用于在模块中提供电传导。引线框架包括具有导体轨的电路结构，其用塑料材料注塑包封，以确保形状稳定性。根据应用领域，可能需要给引线框架装配电元器件，为此这些电元器件必须通过焊接与导体轨连接。在这种引线框架中，虽然能够实现布线元器件或电路板的局部焊接，但不能
实现将SMD元器件(SMD: Surface Mounted Device (表面贴装器件))焊接在引线框架上。其原因在于，用于引线框架的注塑包封的塑料材料的温度稳定性不足以实现将SMD元器件通常通过平面加热(例如在回流焊炉中)焊接到引线框架上。在使用塑料材料注塑包封引线框架之前进行SMD的焊接，同样不能成为可能的备选方案，因为注塑包封引线框架的塑料材料的温度通常高于将SMD元器件焊接在引线框架上所使用的焊剂的熔化温度。此外，在注塑过程中，由于高注射压力和液态塑料材料的高粘滞度，或者可能由于液态塑料材料的高温引起引线框架(触通元件)的机械变形，该机械变形会导致引线框架和SMD元器件之间已经形成的钎焊连接损坏或瓦解。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于制造装配有电元器件的触通元件的方法，该方法允许给已经用塑料材料或类似物注塑包封的触通元件装配SMD元器件。此外，该方法避免了作用在SMD元器件上、尤其是作用在SMD元器件的触通部位处的机械张力。本发明的任务还在于提供一种装配有SMD元器件的触通元件。
该任务通过根据权利要求1的方法以及根据并列的权利要求的触通元件来解决。
本发明其它有利的方案在从属权利要求中说明。
一方面，提出了给触通元件、特别是引线框架装配SMD元器件 的方法。该方法包括以下步骤提供具有包封的触通元件，其中在所 述包封的槽口中设有接合部位；将SMD元器件安放到接合部位上； 局部加热导热元件，从而加热接合部位，使得SMD元器件连接在接 合部位上。
该方法具有以下优点可以将电元器件安装在引线框架上，即使 该引线框架已经设置有不耐高温的包封。通过局部加热引线框架的导 热元件，可以将热直接传导至接合部位，从而包封不直接受热。
此外，在加热之前，在接合部位和SMD元器件之间设置焊剂材
料。 _
局部加热可以通过将导热元件浸入焊剂池内，通过感应、通过电 阻加热、通过施加热空气、通过借助所设置的立柱进行热传导或者通 过施力口激光来进行。
替代地，在加热之前，可以在触通元件上放置保护板，从而使得 导热元件穿过保护板的开口 ，并且在此将设置有保护板的触通元件放 到回流焊炉中。
此外，接合部位可以在接触片上设置在所述包封的槽口中，其中 导热元件的加热持续时间最大仅为直至接触片在槽口的边缘处达到 包封材料的极限温度。
另一方面，设有触通元件、特别是引线框架，用于装配SMD元 器件。触通元件包括电路结构；至少部分地包围所述电路结构的包封； 设在所述包封中的槽口 ，给电路结构的未包封的导体区域提供接合部 位；以及导热元件，其被构造在导体区域上，以向接合部位传输热量。
导热元件还可以被构造为从导体区域伸出，并被设置作为导体区 域的整体的部分。
根据一种实施方式，导热元件被布置在导体区域上，从而使得到 接合部位的热传导比到在槽口的边缘处的导体区域的位置的热传导 更好。
可以在所述导体区域上设置散热装置，和/或在导体区域在槽口的 边缘处的位置与导热元件跟导体区域相互接触的位置之间，设置导体区域的散热结构。
以下结合附图对本发明优选的实施方式进行详细地说明。
附图示出
图1:装备有SMD元器件的引线框架的俯视图2:根据第一实施方式将SMD元器件安装在引线框架上的方
法；
图3:根据另一实施方式安装SMD元器件的方法；
图4:根据本发明的另一实施方式装配有SMD元器件的引线框架
的俯 视图5:根据本发明的另一实施方式装配有SMD元器件并设置有保
护板的引线框架的视图。
具体实施例方式
在图1中示出了引线框架1的一部分，其具有两个接触片2，这 两个接触片在其各自的端部具有接合部位3。接合部位3用于安装和 在那里接触SMD元器件4,使得SMD元器件4通过接触片2电连接。
引线框架1设有塑料材料制成的包封5,该包封在接触桥和SMD 元器件4的区域中1开口，从而使安装SMD元器件4成为可能。塑 料材料用于保护引线框架1的导体轨使其避免意外地触通，此外还为 导体轨提供的腐蚀保护。替代塑料材料，也可以使用其它适合于封装 引线框架1的导体轨的不导电的材料。此外，借助喷塑工艺将塑料材 料置于引线框架l上，其中通过热传输使塑料材料液化，并借助合适 的铸模围绕引线框架进行喷塑。
在引线框架中用于将SMD元器件焊接在接触片2上的槽口，或 者在注塑过程后加工到引线框架1中，或者这样进行注塑过程，使得 接触片2不被塑料材料覆盖。
SMD元器件4通常在回流工艺中被焊接在电路板或类似物上，以 触通电路板。回流焊工艺意味着大面积地加热电路板，以4吏设在接合 部位3和SMD元器件4的触头之间的焊膏熔化。但这种回流焊工艺 的缺点是，在此包封5的塑料材料也被熔化或者降解，由此被损坏或元器件安装在具有塑料包封的引线 框架上的回流焊工艺是不合适的。
在将SMD元器件4安装于接触片2的接合部位3上之后，再安 装包封5，即在将塑料材料围绕引线框架的导体轨进行喷塑之前，将 SMD元器件4安装于接触片2的接合部位3上，同样也是不可能的。 这会导致以下结果，即由于将塑料材料液化所需的高温，SMD元器件 4的触头和接合部位3之间的焊剂同样被熔化，并且在注塑过程中可 能发生SMD元器件从接合部位上脱落、接合部位3和SMD元器件4 的触头之间的焊点瓦解或类似情况。
因此根据本发明提出了 ，在用塑料材料对电路结构进行封装之 后，再将SMD元器件4安装在接触片2上。如在图l和图2中所示， 为此接触片2的一部分分别从接触片2的平面弯出。这被用作热传输 元件10，并为此与热源接触，以通过热传输元件10将热量经接触片 2传导至接合部位3。在接合部位3处设有焊膏ll，在焊膏上安放SMD 元器件4。
如图1中所示，热传导元件IO优选作为舌片从接触片2内部向 外冲压出，并且横向于、优选垂直于接触片2的平面弯折，使得热传 导元件IO垂直地从接触片2向外伸出。热传导元件IO在接触片2上 的一个位置处进行弯折，该位置相比到槽口 7的边缘更靠近接合部位 3,其中在槽口 7中，在引线框架上不存在塑料材料，因此接触片2 是棵露的。
优选的是，热传导元件10的舌片在接触片2中被这样沖压出， 使得热传导元件10直接靠近接合部位3，特别是邻接接合部位3地从 接触片2弯出。热传导元件10用于，将热能通过热传导元件IO传输 到接触片2上并传输到接合部位3，从而在那里使焊膏ll熔化，以将 SMD元器件4与接触片2连接。热量也通过接触片2朝槽口 7的边缘 方向传导，即传导至包封5的在槽口7的边缘处的塑料材料。因此， 热传输这样进行，使得虽然焊膏ll被熔化，然而一旦将SMD元器件 4焊接在接触片2上的焊接过程结束，热传输就被取消或被切断，以 避免接触片2在槽口 7的边缘处的温度达到塑料材料会熔化或降级的 极限温度。
如图2中所示，可以通过将热传导元件IO浸在焊剂池15中进行
7热传输，在焊剂池中，熔化的焊剂处在高于焊剂的熔点的温度。通过
浸入热传导元件10，温度在短时间后被传导至接合部位3,从而使得 在那里温度上升到焊膏11的焊剂的熔点之上，焊膏液化并因此SMD 元器件被焊在接合部位3上。接触片在槽口的边缘处(塑料材料包封 在此处开始)的温度基本上同时开始上升。如此选择焊剂池15中的 焊剂材料的温度，使得连接片3处的温度尽可能快地上升到焊膏的熔 化温度以上，以结束焊接过程，而所述槽口的边缘的温度直到焊接过 程结束仍未达到塑料材料的熔化温度。
在图3的实施方式中示出了一种方案，其中通过借助电感线圏16 将热量传到导热元件10中来进行热传输。
在图4和图5中示出了具有已安装的SMD元器件的引线框架， 其中，引线框架设有带开口 21的保护板20,导热元件10穿过这些开 口。因此，引线框架也可以被置于回流焊炉中，其中被加热的空气的 热量被从炉中传输到导热元件10上，该导热元件将热量传导至接合 部位3。在图4和图5中示出的实施例中，导热元件IO不像在图1至 图3的实施例中那样，朝着接触片2的、位于安装有SMD元器件4 的侧面对面的侧面的方向弯出，而是朝着与SMD元器件4所在相同 的侧面的方向弯出。
取代引线框架，本发明也可以借助电路板或其它的触通元件来实现。
为了避免接触片在槽口的边缘处的温度上升过高，可以沿一个或 者多个接触片2设置散热装置，这些散热装置将热量从相应的接触片 2传导至外界中。特别地，接触片2可以在槽口 7的边缘与在导热元 件10和接合部位3之间的连接部位之间的区域中扩展，以由此实现 用于散热的更大面积。这种措施延长了通过导热元件10进行热传输 以焊接SMD元器件4的持续时间，而不会使槽口 7的边缘处的温度 达到作为包封5的塑料材料的熔化温度，或者达到可以引起塑料材料 的永久形变的温度。
替代地，可以借助激光或者通过有针对性地作用热空气来加热导 热元件10,以实现将SMD元器件焊接在接合部位3上。
权利要求
1.用于给触通元件(1)、特别是引线框架装配SMD元器件(4)的方法，具有以下步骤-提供具有包封的触通元件(1)，其中在所述包封(5)的槽口(7)中设有接合部位(3)；-将所述SMD元器件(4)安放到所述接合部位(3)上；-局部加热导热元件，进而加热所述接合部位(3)，从而使所述SMD元器件(4)连接到所述接合部位(3)上。
2. 根椐权利要求1所述的方法，其中在所述加热之前，在所述接 合部位(3)与SMD元器件之间设置焊剂材料。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过将所述导热元件 (10)浸入焊剂池(15)中，通过感应、通过施加热空气或者通过施加激光来实施所述加热。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，在实施所述加热之前， 在所述触通元件(1)上安放保护板(20),使得导热元件(10)穿 过所述保护板的开口 (21)，并且其中将所述设有保护板的触通元件(1) 放到回流焊炉中。
5. 根据权利要求中1至4中任一项所述的方法，其中，在所述接 合部位(3)在导体区域(2)上设在所述包封(5)的槽口 (7)中， 其中所述导热元件(10)加热的持续时间最大仅为直至所述导体区域(2) 在槽口的边缘处达到所述包封(5)的材料的极限温度。
6. 用于安装SMD元器件(4)的触通元件(1),特别是引线框架，其包括一 电3各结构；一 至少部分地包围所述电路结构的包封(5);一 设在所述包封(5)中的槽口 (7)，用于给所述电路结 构的未包封的导体区域(2)提供接合部位(3);— 导热元件(10),该导热元件被构造在所述导体区域(2) 上，以给所述接合部位(3)输送热量。
7. 根据权利要求6所述的触通元件(1)，其中，所述导热元件 (10)被构造为从所述导体区域(2)伸出，并且被设置为所述导体区域(2)的整体的部分。
8. 根据权利要求6或7所述的触通元件(1)，其中，所述导热 元件(10)被布置在所述导体区域(2)上，从而形成到所述接合部 位(3)的热传导比到导体区域(2)在所述槽口 (7)的边缘处的位 置的热传导更好。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的触通元件(1)，其中， 在所述导体区域(2)上设置散热装置，和/或在所述导体区域(2)的 在槽口 (7)的边缘处的位置与导热元件(10)跟导体区域(2)相互 接触的位置之间设置导体区域(2)的散热结构。
10. 根据权利要求6至8中任一项所述的触通元件(1 ),其具有 安装在所述接合部位(3)上的SMD元器件(4)。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的触通元件(1 ),其中， 所述SMD元器件(4)被构造为焊剂成型体，该焊剂成型体在确定的 外界温度下熔化，并且由于其表面张力在所述接合部位(3)处聚集， 并在此中断电 流。
全文摘要
本发明涉及一种用于以SMD元器件装配触通元件(1)、特别是引线框架的方法，包括以下步骤提供具有包封的触通元件(1)，其中在包封(5)的槽口(7)中设置接合部位(3)；将SMD元器件(4)置于接合部位(3)上；对导热元件加热，以加热接合部位(3)，从而使SMD元器件(4)连接在接合部位(3)上。
文档编号H05K3/34GK101642004SQ200880009855
公开日2010年2月3日 申请日期2008年1月28日 优先权日2007年3月26日
发明者G·舒尔策-伊金-科纳特, M·米勒, N·哈伯尔, N·纳布, S·斯坦普弗, S·科特豪斯, T·莫尔 申请人:罗伯特.博世有限公司