电连接和用于制备该电连接的方法技术

本发明专利技术涉及电气元件组件(30)，其包括：第一电气元件(32)，其包括由具有第一熔点的第一金属焊料组合物制成的电连接凸起(34)(如焊料隆起块)；和第二电气元件(36)，其包括电触点(38)。将具有第二熔点的第二金属焊料组合物(40)形成或者说设置成充当介于所述电连接凸起(34)的至少一部分和所述第二电气元件(36)的所述电触点(38)之间的电连接。所述第二熔点低于所述第一熔点，并且在所述电连接凸起(34)和所述第二金属焊料组合物(40)之间存在分界线的明显界面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
用于电连接电气元件的技术是本领域已知的，并且其包括制作焊接接头的各种形式和方法。对这种焊接接头的改进的需要一直存在，包括需要以更高性价比的方式来制作焊接接头。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种电气元件组件，其包括第一电气元件，其包括由具有第一熔点的第一金属焊料组合物制成的电连接凸起(如焊料隆起块)；和第二电气元件，其包括电触点。将具有第二熔点的第二金属焊料组合物形成或者说设置成充当介于电连接凸起的至少一部分和第二电气元件的电触点之间的电连接。第二熔点低于第一熔点，并且在该电连接凸起和该第二金属焊料组合物之间存在分界线的明显界面。如本文所 用，当第二金属焊料组合物熔化并同时与电连接凸起接触时，在电连接凸起和第二金属焊料组合物之间存在分界线的明显界面，并且电连接凸起并未熔化，导致当使用75倍扫描电镜透过该界面观察横截面时，未观察到电连接凸起和第二金属焊料组合物混合的目视证据。电连接凸起可以具有暴露外表面、0. 25mm到2. 5mm(在某些实施例中为0. 25mm到2mm、0. 25mm到I. 5mm、0. 25mm到1mm、或甚至0. 25mm到0. 5mm)范围内的高度、和垂直于该高度的在0. 5mm到5mm(在一些实施例中为Imm到4mm)范围内的最长维度(如直径)。另夕卜，该第二电气元件的电触点可以与电连接凸起的外表面的一部分间隔开或者直接接触。还可以使电连接凸起的剩余外表面暴露。示例性电气元件可以包括电路板(如印刷电路板)、电缆(如柔性扁平电缆)、和汇流条。在本专利技术的另一方面，提供一种柔性发光组件，其包括根据本专利技术的任何电气元件组件。在本专利技术的另一方面，提供一种制备电气元件组件的方法，其包括提供包括电触点的第一电气元件；形成与该第一电气元件的电触点电气连通的电连接凸起，其中该电连接凸起由具有第一熔点的第一金属焊料组合物制成；提供包括电触点的第二电气元件；将第二电气元件的电触点和电连接凸起放置成彼此靠近(如间隔开或者直接接触)；将第二金属焊料组合物设置在电连接凸起的至少一部分和第二电气元件的电触点之间，其中第二金属焊料组合物具有低于第一熔点的第二熔点；在低于第一熔点的温度下熔化第二金属焊料组合物，从而在电连接凸起的至少一部分和第二电气元件的电触点之间提供熔化的第二金属焊料组合物；和使该熔化的第二金属焊料组合物凝固，从而在电连接凸起的至少一部分和第二电气元件的电触点之间形成电连接。能够使熔化的第二金属焊料组合物凝固，使得在电连接凸起和第二金属焊料组合物之间存在分界线的明显界面。本专利技术提供一种用于将(例如)电容式传感器开关或其他电子印刷电路板模块(例如节点驱动器或机电式开关)电连接至扁平柔性电缆的技术。本文所述电连接技术的实施例的优点可以包括经由电连接凸起的高度控制被连接的电气元件之间的距离的能力。此外，本文所述电连接技术的实施例可以有利于控制焊料在熔化时(如在回流期间)流向何处以在电气元件之间形成电连接。本文所述电连接技术还可以允许在被电连接到一起之前将一个电气元件(如印刷电路板)相对于另一个电气元件(如电缆的暴露导体)而设置，使得它们的相对位置在电连接过程的焊料熔化部分(如焊接回流过程)期间维持竖直和水平。本文所述电气元件组件的实施例的另一个优点可以为相比使用常规的电连接凸起如金属铆钉而言较低的内部电阻。本文所述电气元件组件的至少某些实施例的优点还可以包括能够使用常规制备方法以最小的加工改变来组合电气元件。 电气元件组件的实施例和按本文所述制作的电气元件组件可以用于并可以被包括在工作照明和交通工具(如汽车、货车、飞机、火车等等)中。示例性交通工具电气组件为中央刹车灯(有时也称为中央高位刹车灯(center high mount stop light ;CHMSL))。附图说明图IA为根据本专利技术的示例性柔性发光组件的俯视图。图IB为图IA所示示例性柔性发光组件的一部分的侧剖面视图。图IC为图IA和IB所示扁平柔性电缆的横截面端视图。图ID为发光组件的电气图。图2为根据本专利技术的示例性电气元件组件的横截面侧视图。图3为根据本专利技术的第一电气元件的电连接焊料隆起块凸起的一个实施例的横截面侧视图。图4为根据本专利技术的第一电气元件的电连接焊料隆起块凸起的另一个实施例的横截面侧视图。图5为类似于图2所示的示例性电连接的经打磨横截面的反向散射的数字电子图像。具体实施例方式可以经由如本文所述电连接凸起(如焊料隆起块)而电连接的示例性电气元件包括电路板和扁平柔性电缆，其中(例如)包括由具有第一熔点的第一金属组合物制成的电连接凸起和暴露外表面的电路板，以及具有电触点的扁平柔性电缆，该扁平柔性电缆和电触点如此放置使得电触点和电连接凸起的外部暴露表面的一部分邻近(如与其直接接触)，留出电连接凸起的剩余外部暴露表面，并且其中加热具有低于第一熔点的第二熔点的第二焊料组合物以提供设置在电连接凸起的剩余暴露外表面的至少一部分的周围的熔体而不熔化第一金属组合物，并且随后冷却设置在电连接凸起的剩余暴露外表面的所提及部分周围的熔体。参见图1A、1B和1C，示例性发光组件99包括电缆100，其具有电导体102、104、106，焊料隆起块 181、182、183、184、281、282、283、284、381、382、383、384，和切口 111、112、113、114、115、211、212、213、214、215、311、312、313、314、315 以提供电路通道；以及分别平行于电缆100电连接的第一、第二、和任选的第三电气组109、209、309。第一电气组109具有顺序串联电连接的(OQ)电阻器或联接件131，发光二极管151、任选的发光二极管152、153、154，和控制电路160。第二电气组209具有顺序串联电连接的发光二极管251、任选的发光二极管252、253、254，和控制电路260。第三电气组309具有顺序串联电连接的发光二极管351、任选的发光二极管352、353、354，和控制电路360。虽然未示出，但如本领域所知，任选地，可以使用整流器来保护或确保功率偏置。此外，图ID示出用于示例性发光组件99的电路，其包括15V电源(如所示)、肖特基二极管(Schottky diode)或OQ电阻器131、和顺序串联电连接的发光二极管151、任选的发光二极管152、153、154、和控制电路160 ;和接着与之平行的顺序串联电连接的发光二极管251、任选的发光二极管252、253、254，和控制电路260 ;和接着与之平行的顺序串联电连接的发光二极管351、任选的发光二极管352、353、354、和控制电路360。此外，“C”表示LED电流同步引脚，“八^示LED偏置保护引脚。将相应的发光二极管连接到相应的控制电路的阴极。虽然不想受到理论的限制，但据信有利的是连接到控制电路的LED电流同步引脚(C)并且使用外部二极管(131)进行偏置保护，而非使用LED偏置保护引脚(A)。此外，虽然不想受到理论的限制，但据信这种布置可防止从LED到控制电路的温度反馈并且防止影响在控制电路内的环境温度测量监控器。参见图2，根据本专利技术的示例性电气元件组件30包括第一电气元件32(如印刷电路板)，其包括由具有第一熔点的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.23 US 61/245,0401.一种电气元件组件,其包括 第一电气元件，其包括由具有第一熔点的第一金属焊料组合物制成的电连接凸起； 第二电气元件，其包括电触点；和 第二金属焊料组合物，其具有第二熔点并且被设置成充当介于所述电连接凸起的至少一部分和所述第二电气元件的所述电触点之间的电连接， 其中所述第二熔点低于所述第一熔点，并且在所述电连接凸起和所述第二金属焊料组合物之间存在分界线的明显界面。2.根据权利要求I所述的电气元件组件，其中所述第一电气元件还包括电触点，所述电连接凸起为焊料隆起块，其被形成为与所述第一电气元件的所述电触点电连接，并且所述焊料隆起块具有高度和垂直于所述高度的最长维度。3.根据权利要求I或2所述的电气元件组件，其中所述电连接凸起具有在0.25mm到2.5_范围内的高度，和在0. 5mm到5_范围内的垂直于所述高度的最长维度。4.根据前述任一项权利要求所述的电气元件组件，其中所述第一电气元件为印刷电路板。5.根据前述任一项权利要求所述的电气元件组件，其中所述第二电气元件为柔性电缆，并且所述第二电气元件的所述电触点为所述柔性电缆的电导体的暴露部分。6.根据前述任一项权利要求所述的电气元件组件，其中所述电连接凸起具有与所述第二电气元件的所述电触点间隔开的外表面，以使得所述第二金属焊料组合物被设置在所述电连接凸起和所述电触点之间。7.根据权利要求I至6中任一项所述的电气元件组件，其中所述电连接凸起具有与所述第二电气元件的所述电触点间隔开的外表面，以使得所述第二金属焊料组合物被设置在所述电连接凸起和所述电触点之间并且处在所述电连接凸起的所述外表面的至少一部分周围，从而留出所述电连接凸起的外部暴露表面。8.根据权利要求I至6中任一项所述的电气元件组件，其中所述电连接凸起具有外表面，所述第二电气元件的所述电触点与所述电连接凸起的所述外表面的一部分直接接触，所述第二金属焊料组合物被设置在所述电连接凸起的所述外表面的至少一部分的周围，从而留出所述电连接凸起的外部暴露表面。9.一种柔性发光组件，其包括根据权利要求I至8中任一项所述的电气元件组件。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·M·克罗普，厄尔·J·海斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：