连接材料的强制导引制造技术

本发明专利技术涉及一种涂覆连接材料的方法，所述连接材料在至少一个工件的至少一个表面上形成预设的形状，其中，所述连接材料和所述表面具有互补的润湿性能和被润湿性能，并且其中，将所述连接材料（３）涂覆在至少一个表面（２）上，在所述表面（２）上设置造型装置（１０、１０′），所述造型装置至少用于所述连接材料的流动状态的持续过程中、接近所述连接材料并且至少部分地围住所述连接材料，其中，相对于连接材料的润湿性能，所述装置具有不被润湿的表面（１１、１２），对所述表面进行调整，用以在该不被润湿的表面区域中强制导引尚具有流动性的连接材料的液流，由此形成预设的形状；然后使成型的连接材料进行硬化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种涂覆连接材料的方法，所述连接材料在至少一 个工件的至少一个表面上形成预设的形状，其中，所述连接材料和所 述表面具有互补的润湿性能和被润湿性能，以及涉及一种可以通过所 述方法进行涂覆的连接材料。
技术介绍
特别地，在将组件配备在载体上的表面安装或表面装配技术 (Surface Mounting Technology, SMT)的领域中，例如插入到电路 板上的操作，通常在金属连接头与形成在印刷电路板或PCB (印刷电 路板)上的焊缝之间采用焊接连接，从而实现机械连接和电连接。目前，对此为了提供焊缝而在通常由合成材料制成的电路板上 放弃了金属涂层的设置，而该金属涂层应该与焊料连接。由此，在电 路板和焊料之间寻求采用粘合连接。因为例如如果通过物理汽相沉淀 (Physical Vapor D印osition， PVD)的方法而放弃在合成材料上进 行镀层，却只具有很小的粘固性能，如焊料上的连接头，这样的粘固 性能对于焊接连接的机械强度几乎没有任何贡献。在推进的焊接边缘处产生的作用力能够用Yoimg公式，艮口，gsA=gLS + gLACOS 9 进行计算，其中，gsA表示固体的金属工件涂层(例如铜)和空气之间的表面应力， g^表示液体的焊料和固体的金属工件涂层之间的表面应力，以及gu表示液体的焊料和空气之间的表面应力，而e为润湿角度，该润湿角度作为材料被润湿性能的参数。当e=0°时，表示焊料液滴基本上作为一分子厚的涂层覆盖在金属工件涂层上；反之，当6=180°时，液体的焊料形成锥形结构。本专利技术中以 及在接下来的说明书和权利要求书中，术语"润湿(benetzen(d))" 和"被润湿(benetzbar)"表示相对的概念，g卩，润湿材料指的是 具有流动性和可硬化的意思，而被润湿材料指的是在润湿过程中持续 具有一个固体状态，其中，各自的材料性能，即润湿性能和被润湿性 能实现互补，也就是说，例如，在焊接连接中，润湿材料指的是焊料， 而被润湿材料指的是被焊的外部涂层。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提高由润湿作用形成的连接的粘固性能。本专利技术解决问题的技术方案由独立权利要求的技术特征来提供。从属权利要求提供了具有优势的和/或优选的实施例。由此，本专利技术提供了一种涂覆连接材料的方法，所述连接材料 在至少一个工件的至少一个表面上形成预设的形状，其中，所述连接材料和所述表面具有互补的润湿性能和被润湿性能。在此，将所述连 接材料涂覆在所述表面上，在所述表面上设置造型装置，所述造型装 置至少在用于所述连接材料的流动状态的持续过程中、接近所述连接 材料设置，其中，相对于连接材料的润湿性能，所述装置具有不被润 湿的表面，从而在该不被润湿的表面区域中强制导引尚具有流动性的 连接材料的液流，由此形成预设的形状；然后使成型的连接材料进行 硬化。本专利技术的一个主要优点在于，通过所述造型装置不被润湿的表 面的几何结构，将不再熔化的连接材料通过强制导引的造型结构有目 的性和方向性地沿着由被润湿的表面所限定的区域而进行导引。据 此，还能够由此充分利用和实现在连接组件表面上的更高的延伸流动 (Anfliessen)，所述连接组件导致整体更高的粘固性能。在焊接连 接的情况下，例如使所述造型装置的不被焊接的表面由合成材料或陶 瓷或能够实现本专利技术目的相应的其它材料构成，用于实现在金属连接 头上更高的延伸流动的优选方法是，使连接头通过采用表面装配技术 的焊点而与印刷电路板连接。附图说明接下来根据附图所示的优选的、而且仅示例性示出的实施例对 本专利技术其它优点和特征进行详细说明。在附图中示出了图1为本专利技术的接缝连接的示意图，其中示出了形成预设形状 的硬化的连接材料；图2为对应于图1的现有技术的接缝连接的示意图，其中，硬 化的连接材料在没有附加造型装置的情况下形成以润湿或被润湿表 面的特性为基础的形状；图3a至3c为例如采用流回方法的现有技术的接缝连接加工的 各个步骤的示意图； '图4a至4c为对应于图3a至3c的本专利技术的接缝连接加工的各 个步骤的示意图5为一种设置在电路板上的可替换的造型装置的端部的俯视 示意图； -图6为一种相对于图1可替换的本专利技术的接缝连接的示意图7为又一种相对于图l可替换的本专利技术的接缝连接的示意图。具体实施例方式接下来，首先根据图1和图2对本专利技术的优选实施例进行示例 性说明，图1和图2示出了相互对应的接缝连接的半部分结构的简化 示意图，这里的接缝连接为焊接连接，其中，根据本专利技术的图1中的 连接材料3强制性地硬化成预设的形状；而根据现有技术的图2中的 连接材料在没有附加造型装置的情况下形成以润湿或被润湿表面的 特性为基础的形状。图1和图2都分别清楚地示出了基于合成材料制成的电路板1 的局部结构示意图，其中，出于简化目的而并没有示出导体电路。在 电路板l上涂覆有金属涂层2，本实施例中该金属涂层由铜制成，该 金属涂层与一条或多条导体电路形成电连接。金属涂层或焊缝2以通 孔镀层(durchkontaktieren)的方式在电路板上展开。 一个在此未 详细示出的组件的一个金属连接头4延伸穿过焊缝2，该连接头沿着方向E插入。连接头4在电路板1上的电连接和机械连接是借由焊接材料来 实现的，该焊接材料涂覆在焊缝2以及连接头4上，并且在涂层过程 中该焊接材料在连接头4和焊缝2之间从流动状态扩展成硬化状态。 为了在此实现润湿，使一方面所采用的焊料和另一方面的焊缝和连接 头具有分别互补的润湿性能和被润湿性能。如图l和图2可知，在本专利技术的接缝连接(图1)中，附加设有 一造型装置10，该造型装置在电路板的表面上，图1中该造型装置 设在焊缝2上。该造型装置IO具有锥形孔，该锥形孔从电路板l朝 着连接头4的插入方向E的反方向渐小，然而为了使连接头能够插入 该锥形孔还限定出形成间隔的缝隙。相对于所采用的焊料3的润湿性能，至少使造型装置10的内表 面11具有不被润湿的性能，也就是指在能注意到的情况下该造型装 置是不被焊接的。该附加的造型装置10产生的作用是，使焊料例如在采用流回方 法的情况下首先作为焊膏涂在电路板1的被润湿的表面上，该焊料接 下来通过连接头4的插入还涂在该连接头的表面上，由此，使焊料在 加热和转化之后以流动状态沿着限定在连接头4和造型装置10之间 的内部空间20、以及沿着位于连接头4和通孔镀层区域之间的缝隙 扩展开。至少在焊料的流动状态的持续过程中，使造型装置10由此 继续保持在电路板的表面上，如图l所示。在由此进行强制引导并接 下来形成预设形状的方式下而使焊料硬化之后，根据特殊的使用形式 可以再将附加的造型装置去掉。对于图2也就是现有技术的接缝连接加工，例如采用图3a至3c 所示的流回方法的各个步骤；而对于图1也就是本专利技术的接缝连接加 工则参见图4a至4c所示的步骤。图3a和图4a示出了具有金属涂层 的电路板以及在此基础上于内层镀层的通孔。根据图4a，附加地还 设有一造型装置10，该造型装置设置在电路板的"顶部(oberen)" 表面上。图3b和图4b分别示出了涂有焊膏的设置结构，其中，通孔中填充有焊膏，还示出了具有金属涂层的电路板和在此基础上于内层镀层的通孔。根据图4b，还能够在造型装置10的内部填充焊膏。在图3c和图4c中，电路板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆连接材料的方法，所述连接材料在至少一个工件的至少一个表面上形成预设的形状，其中，所述连接材料和所述表面具有互补的润湿性能和被润湿性能，所述方法包括以下步骤：　将所述连接材料（３）涂覆在至少一个表面（２）上，在所述表面（２）上设 置造型装置（１０、１０′），所述造型装置至少用于所述连接材料的流动状态的持续过程中、接近所述连接材料并且至少部分地围住所述连接材料，其中，相对于连接材料的润湿性能，所述装置具有不被润湿的表面（１１、１２），对所述表面进行调整，用以在该不被润湿的表面区域中强制导引尚具有流动性的连接材料的液流，由此形成预设的形状；然后使成型的连接材料进行硬化。

【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：卡斯滕鲍姆加特，克劳斯迪特尔黑尔米格，格奥尔格罗伊特，赫尔曼默伦贝恩，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]