用于直流/直流整流器并带有法兰的电路接头销栓制造技术

直流／直流整流器通过坚硬的电路接头销栓安装到印刷电路板上，该销栓伸进整流器的基片中，与基片形成导电连接。电路接头销栓含有法兰，法兰的作用是支撑印刷电路板并使整流器基片与印刷电路板之间产生间距。法兰与印刷电路板之间用焊接材料连接起来。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
对于大型电子设备而言，设计人员正在愈来愈多的使用分布式供电结构。使用这种类型的结构，电力可以以相对较高的直流电压在设备内部流动，如以48伏的电压流动。直流/直流整流器安装在负载附近(并经常作为负载位于同一印刷电路板上)，然后通常是通过绝缘变压器，整流器将高电压变为负载所需要的低电压(如3.3伏)。这些负载点上的直流/直流整流器的高度通常较小(如0.5英寸)，这样设计人员可在插件板导轨上将相邻的负载板靠的近一些。整流器的平面尺寸也应尽可能的小，以便在负载板上为负载电路留出更多的空间。整流器现有几种标准尺寸，如整砖形(2.4英寸×4.6英寸)，半砖形(2.4英寸×2.3英寸)和1/4砖形(2.4英寸×1.45英寸)。也存在其他的标准尺寸和非标准尺寸。总之整流器越大，它能变换的电压越高。直流/直流整流器的底面通常是平的，底面或由外壳材料制成，或由封装材料制成。电路接头销栓从整流器的底面伸出来，这样直流/直流整流器可以以“通孔”的方式安装到印刷电路板上，当整流器的“通孔”销钉插入到印刷电路板的孔中，整流器的底面将接触到印刷电路板，以确保整流器在Z轴方向上的正确定位。最近开发出了没有外壳或封装的“开放结构”的整流器。为了对这类整流器进行正确的Z轴定位，这些整流器带有塑料或金属制成的托脚，使印刷电路板和整流器基片保持规定的距离。由于这些托脚支撑住整流器的基片，或者与整流器的基片相连，所以这些托脚占据了基片上本来是用于电子元件的空间。这些托脚还部分挡住或全部挡住了从开放结构式整流器底下流经的冷却空气。最后，这些托脚由于其自身以及它与整流器的连接而造成了额外的成本增加。今天制造的大多数电子设备都使用堆焊安装技术将电子元件连接到印刷电路板的顶面和底面。在这一工艺中，在电子元件的基座位置先用网板印刷技术将焊接膏施加到印刷电路板上，然后电子元件被放置到焊接膏上面。最后，印刷电路板通过回流炉，在回流炉中焊接膏熔化，并在冷却段固化。同通孔销钉相比，直流/直流整流器即可以手工方式连接到印刷电路板上，也可通过所谓的“波焊”自动过程连接到印刷电路板上。在使用后一种工艺过程中，印刷电路板首先被预热，然后穿过焊接剂熔化池。焊接剂与印刷电路板的底面相接触，焊接剂进入通孔，并在印刷电路板离开焊接剂池后固化。即使用堆焊安装技术又使用波焊工艺的典型制造工艺首先将堆焊安装技术部件连到印刷电路板上，然后插入通孔元件，最后使印刷电路板穿过波焊机。这一工艺要求安装在印刷电路板底面上的堆焊安装技术元件穿过焊接剂熔化池。随着堆焊安装技术外壳上引线间距离越来越小，这些外壳穿过波焊过程并且不致使焊接剂将相邻的引线搭接起来就越困难。再者，波焊过程所产生的热量会降低堆焊安装技术元件的质量以及这些元件与印刷电路板连接的质量。因此，电子设备制造商希望避免使用波焊工艺。直流/直流整流器经常是电路板上唯一需要波焊的元件。出于这一愿望，几家电源制造商专利技术了直流/直流整流器，这些整流器被堆焊安装到印刷电路板上。这些整流器不用几个大直径的通孔销栓，而是带有一些更小的引线，这些引线用于堆焊安装。一般而言，这些堆焊安装销栓使直流/直流整流器的总体落脚点比应有的大一些，因为销栓通常超出整流器原有的落脚点。在另外一种情况下，至少一个生产商引入了一种产品，该产品使用堆焊安装球栅架。在这一产品中，标准整流器的每个通孔销栓被一个引导球所取代，该球的直径足以在堆焊安装技术下使整流器连接到印刷电路板上。所有这些通过堆焊安装方式制造直流/直流整流器的方法都存在着一个主要的问题，这就是堆焊安装结合点与通孔销栓相比牢固程度相对低一些。这一问题特别重要，因为整流器的质量比大多数电子元件的质量都要大，因此安装接合点更易遭受震动和冲击应力。堆焊安装的直流/直流整流器的另一问题是整流器的销栓只与印刷电路板的外导电层有导电接触。通常情况下，印刷电路板的电力和基础面都是使用内导电层。因此，使用堆焊安装连接需要额外的通路(这会占用空间并增加电阻)将外导电层与内导电层连接起来。相比之下，通孔安装的机械强度更高，它还能使销栓与印刷电路板的内导电层直接接触。所需要的是一种方法，它能利用回流焊接工艺；而不是手工焊接或波焊工艺将通孔销栓焊接起来。专利技术概要为了解决上面提到的问题，在安装直流/直流整流器或其他电路模块时使用了一种新型的通孔电路接头销栓。在一项实施方案中，这种新型销栓与标准的通孔销栓相类似，但新型销栓在末端附近带有环形法兰。法兰的直径比销栓下部所要穿过的印刷电路板上的孔径要大。因此法兰的底面顶住了印刷电路板的表面。法兰的位置与整流器基片间存在着规定的间距，这样销栓可起到托脚的作用，但这不会占据基片上的空间，也不需要绝缘部件。此外，它对整流器下方散热气流的影响也降到了最低程度。在另外一种实施方案中，通孔销栓在其顶端或顶端附近带有法兰，在此它与直流/直流整流器的基片相接触。法兰的顶部顶靠在基片的底面上，这种结构改进了销栓与整流器基片之间的机械连接，它提供了一种正确确定销栓与基片在Z轴上相对位置的方法。在第三种实施方案中，通孔销栓有一个连续的直径更大的部分，它可以起到在任何一端作为绝缘法兰的作用。在第四种实施方案中，销栓的末端的截面是一个有交点的剖面形状。这一形状有助于将销栓压入基片或印刷电路板上的孔中，并使销栓与基片或印刷电路板形成紧密配合。这种挤压配合作用会使销栓在其后的手工焊接、波焊或回流工艺中保持其原来的位置，并且改善了销栓与基片或印刷电路板之间的机械强度。此外，已经专利技术了一种工艺，它可使这种新型通孔销栓通过回流焊接工艺焊接到印刷电路板上，而不是使用手工焊接或波焊。在某一实施方案中，这种工艺的工作过程如下首先，印刷电路板通孔周边的基座要与整流器销栓的法兰在形状和大小上相匹配。其次，焊接膏用网板印刷方式施加到堆焊安装技术元件和直流/直流整流器销栓的基座位置上。再次，堆焊安装技术元件和直流/直流整流器都放置到印刷电路板上。由于直流/直流整流器相对较大较重，所以直流/直流整流器可手工安装，或用专门机械安装，当然也可用与堆焊安装技术元件相同的机械进行安装。在这里，当通孔销栓的末端插入印刷电路板的通孔中时，法兰的底面坐在焊接膏的顶面上。最后，印刷电路板穿过回流炉，在回流炉中焊接膏先熔化再固化。在这一步骤中，销栓法兰和印刷电路板之间的焊接膏会流入相应的印刷电路板上的通孔中。因此销栓和印刷电路板的最终焊接点将位于法兰之下及印刷电路板的通孔之内。有了设计得当的基座以及网板印刷工艺，在法兰的外侧边缘的周围将形成焊缝，焊缝可缓解额外的机械应力。其结果是销栓和印刷电路板间的机械连接强度非常高，而且销栓与印刷电路板内、外导电层之间的电阻较低。法兰的存在使这种专门的焊接工艺操作起来十分方便。它使焊接膏直接与销栓和印刷电路板相接触。当焊接剂熔化时，它很容易沿法兰的表面向销栓下方流动，这样焊接剂就经金属化过程填充了销栓与印刷电路板之间的间隔。在回流焊接工艺的另一实施方案中，通孔销栓的底端截面是一个有交点的剖面形状。当销栓压入印刷电路板时，销栓上的交点将销栓固定住，并由此使整流器就位。然后在印刷电路板的底面将焊接剂施加到通孔及其基座区域上。然后印刷电路板穿过回流炉，在回流炉中，焊接剂熔化并流入销栓与孔的间隙中，然后焊接剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流／直流整流器，其组成如下：整流器基片，基片上带有电路；至少一个与整流器基片直接相连的坚硬电路接头销栓，销栓与电路之间形成导电连接，电路接头销栓包括法兰，法兰的凸出部分顶靠在印刷电路板上，销栓插入到印刷电路板中并与印刷电路板形 成导电连接；法兰的凸出部分距整流器基片有一定距离，以便使整流器基片与印刷电路板之间产生间距。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：利纳特皮特泽勒，
申请(专利权)人：辛奎奥公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]