专利名称：印刷电路板的固定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电子线路设备中将印刷电路板固定在金属框上的装置，所述电子线路设备如包含用为构成电子线路之印刷电路板和屏蔽壳的金属框的电子调谐设备。
一般的电子设备都包含印刷电路板，其上装配有诸如电阻、二极管、电容器、寄存器和电感器等电路元件。
印刷电路板是如下制成的。这就是将镀铜的多层苯酚板加工成预定的形状，并在该多层板上制成预定的电路图样。制成多个电路元件安装孔，将电路元件的电极插入安装孔中，再用焊料将各电极接到电路图上，构成电子设备电路。
特别是一种电子设备，如包含高频振荡电路的电子调谐器，采用一种将印刷电路板固定到一个其上表面有一开口的方形金属框上的结构，用以避免对其它电路或其它设备的不必要的辐射，并用于固定连接其它电路的电极或接头。在这种情况下，为使金属框电气上接地，用焊料把一个通过在该印刷电路板的周围部分蚀刻一个铜箔形成的导电图样与金属框连在一起。
作为这种将印刷电路板固定于金属框的结构，日本未决实用新型公开昭62-178596中描述的一种固定装置已属公知。作为这种固定装置的一种具体实施例，
图11是一个表示金属框与印刷电路板之间关系的透视图，图12是一个表示金属框与印刷电路板间主要连接部分的剖面图。如图11和12所示，将金属框1的一个侧板2冲压成一个呈“倒U”形的冲压部分3，形成舌片5，还切割该侧板2并弯到舌片5下面，形成一个板形连接片8。当把印刷电路板4放入金属框1中时，从金属框1的上开口端将印刷电路板4嵌入，被水平地放在一个位置处，使印刷电路板4与板形连接片8接触，再将舌片5的端部5b压入金属框1里面。这时，根基部分5a与印刷电路板4的端面接触并被弯折，以固定印刷电路板4。当把热融焊料10填入舌片5与布置在印刷电路板4周围部分的导电图样9之间的一个位置时，使之冷却并凝结，则使焊料10被固着于舌片5与导电图样9上，并填入舌片5与导电图样9间的缝隙中，从而以焊料使舌片5与导电图样9互相连在一起。按照这种方法，通过机械固定和电连接，使印刷电路板4被固定于金属框1上。
然而，在这种现有技术中，当如图12所示那样使舌片5被弯折时，虽然舌片5与导电图样9间的缝隙在舌片5的端部5b处是宽的，但该缝隙向着根基部分5a变窄，并消失在根基部分5a处。为此，在舌片5与导电图样9之间焊接连接时，导电图样9上的焊料10仅被填到内部9b上，只有非常少量的焊料10，或者没有焊料10被填到蓄积的端部9a。因此，向着蓄积的端部9a，导电图样9的连接有害地变差。
这个问题就造成了如下的问题。在用于测试实际可靠性的温度周期测试时(例如，在-20℃至60℃环境中交替进行10个周期的测试)，由于金属框1与印刷电路板4所用材料固有的热膨胀系数互不相同，由金属框1与印刷电路板4热膨胀(或收缩)的量之间的不同所产生的应力要作用于焊料10上。若焊料10的量较少，焊料10中要形成缝隙，以致有害地造成开裂。
考虑到现有技术的上述情况而作出本发明，本发明的目的在于提出一种印刷电路板的固定装置，其中使大量焊料被填入舌片5与导电图样9间的缝隙中，以增强连接强度。
为解决上述问题，本发明提出一种印刷电路板的固定装置，包括一个上表面有开口的方形金属框；一个印刷电路板被放在所述金属框中，该印刷电路板具有至少在一个面上形成的导电图样；第一和第二舌片，通过冲压形成在所述金属框的一个侧板上彼此靠近的位置处；其中，第一舌片与所述印刷电路板的一个端部接触，并弯入所述金属框里面，第二舌片关于印刷电路板表面有一个与第一舌片不同的角度，而且第一和第二舌片由焊料与所述导电图样连接。
按照这种装置，由于第一和第二舌片在不同角度情况下面向所述印刷电路板，所以第一和第二舌片被焊接在所述导电图样上，使得第一舌片在端部与导电图样间具有适当的缝隙，而第二舌片有一个缝隙，可在根基部分与导电图样之间进行焊接。为此，在内侧将焊料填在第一舌片的端部，而在蓄积的端部一侧将焊料填在第二舌片的根基部分。另外，由于第一舌片与第二舌片互相靠近，而且具有不同的角度，所以填充焊料，用以连接第一和第二舌片，而且焊料的量多于导电图样与两个舌片之间的部分所填焊料量的总和。为此，焊料的面积和厚度增大，可以给出具有高焊接连接强度的印刷电路板固定装置。
按照本发明装置，除上述特点之外，由于第二舌片被弯向所述金属框侧板的外面，所以第二舌片与导电图样之间的缝隙增大，更多量的焊料被填入该缝隙中。为此，可以给出具有更高连接强度的印刷电路板固定装置。
按照本发明装置，由于除上述特征以外，第一舌片部分地形成第二舌片，若第一舌片被弯折，用不着使所需的第二舌片被部分地弯折。为此，可以给出一种易于被弯折的印刷电路板固定装置。
以下将参照附图描述本发明的具体实施例，其中图1是表示第一实施例的经过焊接连接的主要部分剖面图；图2是表示第一实施例焊接连接状态主要部分的顶视图；图3是表示第一实施例中金属框试件1主要部分的主视图；图4是表示第一实施例中金属框试件2主要部分的主视图；图5是表示第一实施例中金属框试件3主要部分的主视图；图6是表示第一实施例中金属框试件4主要部分的主视图；图7是表示第二实施例的经过焊接连接的主要部分剖面图；图8是表示第二实施例中金属框试件5主要部分的主视图；图9是表示第三实施例的经过焊接连接的主要部分剖面图；图10是表示金属框试件6主要部分的主视图；图11是表示现有技术金属框与印刷电路板之间连接装置的透视图；图12是表示现有技术经过焊接连接的主要部分剖面图。
图中主要参考标号代表1.11.21.31.41.51.61.71金属框2.12.22.32.42.52.62.72侧板3.13.23.33.63.73冲压部分43a第一冲压部分43b第二冲压部分4印刷电路板5舌片15.25.35.45.55.65.75第一舌片5a.15a.65a.75a根基部分5b.15b.65b.75b端部16.26.66.76切割部分17.27.37.47.57.67.77第二舌片17a.57a基底部分
77b端部8.18电路板连接片9导电图样9a内部9b端部10焊料参照图1至图3，构成金属框11的侧板12的安放印刷电路板4的位置处被冲压成“倒U”形的孔，形成冲压部分13，并且，在冲压部分13所围绕的舌形部分上，由切割部分16形成第一舌片15和第二舌片17。侧板12部分地被弯到金属框里面，形成电路板连接片18。以通常方式制成第一舌片15、第二舌片17和电路板连接片18，使得在加工金属框11时，采用金属模具(未示出)冲压金属框11。
下面将叙述一种利用有如上述形成之第一舌片15和第二舌片17将印刷电路板4放入金属框11中的方法。
将印刷电路板4从金属框11的上部开口端(未示出)水平地插入，并放在一个使金属框11与电路板连接片18相接触的位置处。当用一个合适的夹紧装置(未示出)将第一舌片15的端部15b压到金属框11里面时，根基部分15a与印刷电路板4的端面接触，并被弯折，在端部15b与印刷电路板4之间形成一个缝隙。也就是使第一舌片15关于印刷电路板的表面成一个角度。可适当地设定这个角度，使第一舌片15与印刷电路板4压接触，却不轧损印刷电路板4。在这种情况下，第一舌片15的根基部分15a处于与印刷电路板4压接触中。为此，将印刷电路板4以机械方式固定到金属框11上，避免了印刷电路板4的卸出或不稳。这时，第二舌片17与印刷电路板表面成直角。
当把热融焊料10引入被安排在印刷电路板4上的导电图样9与第一、第二舌片15和17之间时，使焊料10附着到导电图样9、第一舌片15和第二舌片17上。这时，因为第一舌片15与导电图样9之间的缝隙朝端部15b增大，所以填入第一舌片15与导电图样9之间部分焊料10的量增多。由于第二舌片17与导电图样9成直角，焊料10被填到根基部分17a上。另外，填在第一舌片15的端部15b和第二舌片17根基部分17a上的焊料互相靠近，以致这些焊料被连到导电图样上。当使上述填入的热融焊料10冷却而被凝结时，可以得到电连接。作为在导电图样9上把熔融焊料10放入第一舌片15与第二舌片17之间缝隙的方法，一般采用熔融丝状焊料的方法。还采用一种将连接部分浸入热融焊料槽的方法，或着一种将膏状焊料涂敷于连接部分上，再通过局部加热或回流熔炼熔融该膏状焊料的方法。作为冷却和凝结的方法，采用在室温下搁置被焊接部分的方法。结果，使面积大、厚度也大的焊料10被填入导电图样9的端部9a和内部9b上，并被填入其间的中间部分。从而可使连接强度得以增强。
在第一实施例中，图4至图6是表示金属框试件2至4主要部分的主视图。以下参照图4至图6将只叙述金属框试件1与金属框试件2至4之间不同的部分。
图4所示的金属框试件2包括由冲压部分23及切割部分26在金属框21的侧板22上形成的第一舌片25和第二舌片27。第二舌片27形成于第一舌片25的两侧，将第一舌片25夹在中间，并且各第二舌片27都比第一舌片25短。
在图5所示的金属框试件3中，第一舌片35和第二舌片37形成一段间隔，使得金属框31的侧板32上形成一个冲压部分33。
在图6所示的金属框试件4中，第一舌片45和第二舌片47形成于彼此靠近的位置处，使得金属框41的侧板42上形成两个冲压部分43a和43b。
在图4至图6中，利用第一实施例中描述的方法，分别将印刷电路板4固定在金属框21、31和41中，可以得到有如第一实施例中所述同样的焊接连接强度。
图7是表示第二实施例的经过焊接连接的主要部分剖面图。利用第一实施例所述的方法，在金属框51的侧板52上形成第一舌片55和第二舌片57，并如图7所示那样，将第二舌片57弯到侧板52外面。在加工金属框51时，预先进行这种弯折。利用第一实施例中所述的方法，实现将印刷电路板4放入金属框51中，由第一舌片55机械地固定印刷电路板4，以及在导电图样9与第一、第二舌片55和57之间进行焊接。结果，导电图样9与第二舌片57的根基部分57a之间的间隔加大，并有大量的焊料被填入导电图样9与所述根基部分57a之间的缝隙。为此，按照第二实施例可以得到比第一实施例更高的连接强度。
在第二实施例中，可以采用图4至6所示金属框试件2至4中的任何一个，并能得到比第一实施例更高的连接强度。
图8是表示第二实施例中金属框试件5主要部分的主视图。如图8所示，以“倒U”形冲压部分63在金属框61的侧板62上形成第一舌片65，并以“倒U”形切割部分66在第一舌片65的一部分上形成第二舌片67。同时，将第二舌片67弯到侧板62的外面(未示出)。在这个实例中，利用第一实施例中所述的方法，实现将印刷电路板4放入金属框61中，由第一舌片65机械地固定印刷电路板4，并在导电图样9与第一、第二舌片65和67之间进行焊接。结果，填入比第一实施例量多的焊料，并可使连接强度得到增强。在这个实施例中，当把第一舌片65的端部65b压入金属框11里面时，可以得到如下特性。也就是，由于没有弯曲应力作用于由切割部分66围绕的第二舌片上，所以根基部分65a能够容易地被弯折，它被弯折成与印刷电路板4的一个端面相接触。
作为第三实施例，图9是表示焊接连接主要部分的剖面图；而图10是表示金属框试件6主要部分的主视图。以下将只叙述第一实施例与第三实施例不同的部分。参照图9和10，以“倒U”形冲压部分73在金属框71的侧板72上形成第一舌片75，并以“倒U”形切割部分76在第一舌片75的一部分上形成第二舌片77。同时，将第二舌片77弯到侧板72的外面(未示出)。在这个实例中，当以第一实施例中所述方法将印刷电路板4放入金属框71中，并将第一舌片75的根基部分75a压入金属框71时，它被弯折成使之与印刷电路板4的一个端面相接触。这时，第二舌片77随第一舌片75的端部75b一起移动，而且端部77b面对金属框71外面，以致在端部77b与印刷电路板4的端部之间形成一个缝隙。
当利用第一实施例中所述方法进行焊接时，可将大量焊料10填到导电图样9与第一、第二舌片75和77的端部75b和77b之间的部分上。为此，可以得到等同于第二实施例中的连接强度。另外，由于在机械地固定印刷电路板4时，可以容易地使第一舌片75被弯折这一特性，因而可以得到有如第二实施例中金属框试件5同样的效果。
按照上面各实施例使本发明得以实现，并有如下特点。
可使为了互相焊接而被填到导电图样与第一及第二舌片之间部分的焊料量增多。由于可使连接部分的焊接面积增大，使得各舌片与导电图样之间的抗张强度增强。由于被填到各舌片与导电图样之间部分的焊料厚度增大，使焊料本身的折曲强度增强。因此，可使连接强度得以有利地被增强。
由于通过形成冲压部分而形成第一和第二舌片，所以除了能够容易地实现上述弯折处理的优点之外，还可以得到一个优点，即焊接过程中可防止焊料流到所述侧板上。
当采用浸焊以通常方式进行焊接连接时，由于空气被充入连接部分的狭窄处，以致经常发生焊料未被完全敷在连接面上的缺点。按照本发明，即使使第一舌片被弯折，处于与印刷电路板压接触，第二舌片与印刷电路板的端部并不处于压接触中，从而保持了第二舌片与印刷电路板之间的缝隙。为此，使空气被从第二舌片与导电图样间焊接部分的缝隙中被排出，并且使焊料被充分地填入第二舌片与导电图样间的部分，以致可以得到能可靠地实现焊接的优点。
当把膏状焊料送入所述舌片与导电图样间的部分，以进行回流焊接时，在第一或第二实施例中，可从所述金属框的上部开口竖直插入一个喷嘴。为此，可以得到一种附加装置，它适合于自动化装置，并有多个分别排列于多个连接部分的喷嘴，以致能把膏状焊料同时送至多个连接部分。
权利要求
1.一种印刷电路板的固定装置，包括一个上表面有开口的方形金属框；一个印刷电路板被放在所述金属框中，该印刷电路板具有至少在一个面上形成的导电图样；第一和第二舌片，通过冲压形成在所述金属框的一个侧板上彼此靠近的位置处；其特征在于，第一舌片与所述印刷电路板的一个端部接触，并弯入所述金属框里面，第二舌片关于印刷电路板表面有一个与第一舌片不同的角度，而且第一和第二舌片由焊料与所述导电图样连接。
2.一种如权利要求1所述的印刷电路板的固定装置，其特征在于，第二舌片被弯到所述金属框的侧板外面。
3.一种如权利要求1或2所述的印刷电路板的固定装置，其特征在于，第一舌片部分地形成第二舌片。
全文摘要
一种印刷电路板的固定装置，它包括在金属框11的一个侧板12上彼此靠近的位置处形成第一舌片15和第二舌片17，第一舌片15被弯入金属框11里面，以固定印刷电路板4，并将被布置在印刷电路板4上的导电图样9焊接在第一舌片15和第二舌片17上。将焊料10填在第一舌片15的端部15b上、第二舌片17的根基部分17a上，以及其间的部分，并且还将焊料10填在从导电图样9的端部9b一侧伸向内部9a一侧的整个部分，以便能得到具有高连接强度的结构。
文档编号H05K7/14GK1162899SQ9710360
公开日1997年10月22日 申请日期1997年3月18日 优先权日1996年3月18日
发明者渡边英树 申请人:阿尔卑斯电气株式会社