微型熔锡锅制造技术

本发明专利技术提供一种微型熔锡锅，其包含：介电衬底，所述介电衬底中形成有至少一个孔；耦合到所述孔的内部的传导涂层；和至少一个传热垫，其与所述孔隔开且与所述孔的所述传导涂层热连通。当将所述传热垫暴露于热源时，加热所述孔内侧的所述传导涂层。所述微型熔锡锅还可包含设置在所述孔中的热活化传导材料。当将所述传热垫暴露于热源时，所述热活化传导材料变为液相，使得可将组件插入所述液相材料中。当移除所述热源时，所述热活化传导材料冷却，从而将所述组件耦合到所述孔中的所述传导涂层。

Miniature tin melting pot

The invention provides a micro solder pot, which includes a dielectric substrate having at least one hole formed in the dielectric substrate; conductive coating coupled to the inside of the hole; and at least one heat transfer pad, the conductive coating of heat with the hole and the hole separated connected. When the heat transfer pad is exposed to a heat source, the conductive coating on the inside of the hole is heated. The miniature tin melting pot may also include a thermally activated conductive material disposed in the hole. When the heat transfer pad is exposed to a heat source, the thermally activated conductive material is changed into a liquid phase, so that the component can be inserted into the liquid phase material. When the heat source is removed, the thermally activated conductive material is cooled so that the assembly is coupled to the conductive coating in the hole.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微型熔锡锅的制作方法微型熔锡锅
本揭示案大体上涉及焊接技术，且更明确来说，涉及一种用于使用微型熔锡锅焊接 细导线的技术和设备。技术背景一种在连接器中进行导线端接的最普通的方法是将导线手动焊接到焊杯。焊杯可形 成为与特定的导线大小匹配，且几乎总是形成为接片的一部分，从而节省了狭窄的连接 器内部的空间。遗憾的是，焊杯需要熟练工人非常小心的手动焊接，因为加热一个杯可 使其相邻的杯脱焊。焊杯还必须小心地布置在连接器中，以便使其开口总是自其中心面 向外。还非常难以预先预备焊杯以供端接。组装过程要求在连接器的中间处开始，并首 先将导线焊接到中心焊杯，且缓慢地操作而朝着焊杯的外部同心圆周继续。如果中间处 的接合点有任何问题，那么再加工过程是非常困难的。在这些约束条件下，生产高质量 的手动焊接接合点是异常困难的。另外，必须用溶剂清洗这些小心地手工制作的接合点， 并经常以机械方式进行擦刷以移除助焊剂残渣。这导致对导线和焊料接合点的机械应力， 且常引起电故障。随着互连部分中所用的导线变得越来越小，使用焊杯所包含的困难显著增加。举例 来说，手动焊接由非常软的金属材料(例如，银、铜)制成的直径为0.002英寸(小于 人的头发的直径)的导线将导致许多故障。烧焦的助焊剂、氧化以及来自烙铁的其他污 染物也常转移到接合点中并将其污染。另外，施加烙铁的机械杠杆作用较大，且此也可 导致细导线在组装期间损坏。机械和溶剂清洗过程也导致损坏。
技术实现思路
描述一种用于将组件耦合到例如PCB的介电衬底的微型熔锡锅。 附图说明图1是具有传热垫和传热焊料的示范性微型熔锡锅的横截面图；图2是恰好在用烙铁将热量施加到传热垫之前所展示的图1的微型熔锡锅的横截面图；图3是其中插入有导线的图1的微型熔锡锅的横截面图4A是图1的微型熔锡锅的横截面图，具有J形弯曲的导线插入其中； 图4B是多种不同的导线端接形状的侧视图；图5A是在不将传热焊料施加到传热垫的情况下另一示范性微型熔锡锅的横截面图；图5B是类似于图5A所示的微型熔锡锅但在传热垫与微型熔锡锅孔之间施加有焊接 掩膜的又一示范性微型熔锡锅的横截面图；图5C是类似于图5B所示的微型熔锡锅但未将传热焊料施加到传热垫的其它示范性 微型熔锡锅的横截面图；图6是其中形成有埋头直孔且未将传热焊料施加到传热垫的另一示范性微型熔锡锅 的横截面图；图7是其中形成有埋头直孔且具备具有传热焊料的传热垫的示范性微型熔锡锅的横 截面图；图8是其中形成有埋头锥孔且具备不具有传热焊料的传热垫的示范性微型熔锡锅的 横截面图；图9是其中形成有埋头锥孔且具备具有传热焊料的传热垫的示范性微型熔锡锅的横 截面图；图IOA是具有不规则成形的盲孔的微型熔锡锅的示范性微型熔锡锅的透视图； 图IOB是图IOA中所示的但在锅中定位有焊料的微型熔锡锅的横截面透视图； 图11是微型熔锡锅的替代实例的透视图，其中多个锅布置在衬底上，且微型熔锡锅中的每一者利用大小和配置皆不同于其它传热垫的传热垫；图12是微型熔锡锅的另一替代实例的透视图，其中利用具备具有传热焊料的传热垫的两个微型熔锡锅将组件安装在衬底的顶部表面上；图13A是微型熔锡锅的另一替代实例的透视图，其中利用将传热垫设置在衬底的侧表面上的两个微型熔锡锅将组件安装在衬底的顶部表面上；图13B是类似于图13A所示的实例但将组件安装在衬底的一侧上，且具有传热焊料的传热垫设置在衬底的顶部表面上的替代实例的透视图；图14A是微型熔锡锅的替代实例的透视图，其中将管脚安装在衬底中的孔中，且将微型熔锡锅定位在管脚的顶端内，并将具有传热焊料的传热垫耦合到管脚； 图14B是将导线安装在微型熔锡锅中的图14A中所示的实例的透视图； 图15A是又一示范性微型熔锡锅的透视图，其中单个孔耦合到上面设置有传热焊料的四个传热垫，且每一传热垫与微型熔锡锅热连通；图15B是又一示范性微型熔锡锅的透视图，其中单个孔耦合到具有传热焊料的四个 传热垫；图16A是其它示范性微型熔锡锅的透视图，其中管脚定位在其中设置有焊料的第一开口中，传热垫从第一开口延伸并经过第二开口，且传热垫具有传热焊料，且焊接掩膜定位在传热导管上图16B是图16A中所示的实例的透视图，其中导线安装在第二孔中；图17A是替代实例的透视图，其中管脚穿过第一孔安装在衬底中，且四个传热垫从管脚延伸，且四个传热垫中的每一者具有第二孔以用于在其中接纳导线，且传热焊料定位在每一传热垫上；图17B类似于图17A中所示的实例，但传热焊料定位在第一孔的顶部上，在管脚之上；图18A是又一示范性微型熔锡锅的透视图，其中孔眼环安装在衬底中的通孔中，且 传热垫与孔眼环热连通；以及图18B是图18A的微型熔锡锅的侧视图。具体实施方式微型熔锡锅用于将例如导线的组件附接到例如印刷电路板(PCB)的衬底。在一 个实例中，由设置在衬底内的镀铜孔形成微型熔锡锅。传热垫与孔热连通，且因此与所 述孔中的镀层热连通。连接焊料设置在所述孔中，使得在加热连接焊料时可将导线插入 所述连接焊料中。利用一个或一个以上传热垫来加热连接焊料，其中由与所述传热垫热 连通的热源对所述传热垫进行作用。当移除热源时，连接焊料冷却并硬化。因此，组件 附接到衬底，并使得组件在机械上受限制且在需要时与衬底上的其它组件电连通。可将焊料施加到传热垫，以便促进外部热源与传热垫之间的热传递，但这并不是绝 对需要的。所施加的电介质(例如焊接掩膜或其它已知的施加的电介质)可用于防止传 热焊料与连接焊料混合，以便防止污染组件焊料接合点。孔可包含埋头锥孔、埋头直孔或其中的用于促进组件的插入，用于容纳额外量的连 接焊料，和/或用于空间和电气迹线路由原因的其它形成物。孔的镀覆层可经延伸以在孔 的周围在衬底的表面上形成环圈，以及形成传热垫。在组件为导线时，在将导线插入微 型熔锡锅中时，通常将其剥离，且有时经缠结，并用焊料在其上镀锡。可形成或弯曲待 插入微型熔锡锅中的导线的末端，以便在焊料中增强机械保持力，并增加电气性能。示范性过程允许对导线的预镀锡和预清洗，和对衬底上的微型熔锡锅的预镀锡和预 清洗。接着可使用传热垫对微型熔锡锅进行回焊，且可在不使用任何额外的助焊剂的情 况下将导线焊接到衬底上的微型瑢锡锅。这允许形成高质量的焊料接合点，而不会需要 使细导线与烙铁或其它热源物理接触。另外，不需要粗暴的清洗。在救生医用装置的专 业领域中，此系统和过程导致直接的大量人力减少，产生高达30%的改进。整个系统的 质量和功能性随之增加。现在参看图式，图1说明用于将例如导线30的组件附接到绝缘体或衬底10的微型 熔锡锅5。如本文所使用的术语组件意味着涵盖可安装在绝缘衬底10 (例如，PCB) 上的所有类型组件。在本文中可互换地使用术语组件和导线。术语一起或单 独意味着涵盖所有类型的组件，包含导线、通孔组件、表面安装组件、弹簧、夹子和 可连接到PCB的其它已知物品。绝缘体IO可为由玻璃纤维(即，FR-4)制成的常规印 刷电路板，所述印刷电路板上面形成有由轧制和退火的铜、电镀的铜、镍、金等制成的 传导迹线(但是例如聚酰亚胺、聚四氟乙烯、陶瓷叠片、玻璃织物、热塑性塑料、特氟 纶和类似物以及其它材料的其它衬底材料可用作玻璃纤维的直接替代物，且几乎任何传 导材料都可用作铜的直接替代物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型熔锡锅，其包括：介电衬底，所述介电衬底中形成有至少一个孔；传导涂层，其耦合到所述孔的内部；以及至少一个传热垫，其与所述孔隔开，与所述孔的所述传导涂层热连通，其中当将所述传热垫暴露于热源时，加热所述孔内的所述传导涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-3-15 60/662,454;US 2006-3-14 11/375,7971. 一种微型熔锡锅，其包括介电衬底，所述介电衬底中形成有至少一个孔； 传导涂层，其耦合到所述孔的内部；以及至少一个传热垫，其与所述孔隔开，与所述孔的所述传导涂层热连通，其中当将 所述传热垫暴露于热源时，加热所述孔内的所述传导涂层。2. 根据权利要求l所述的微型熔锡锅，其进一步包括设置在所述孔中的热活化传导材 料，其中当将所述传热垫暴露于热源时，所述热活化传导材料变为液相，使得可将 组件插入所述液相材料中，且当移除所述热源时，所述热活化传导材料冷却，以将 所述组件耦合到所述孔中的所述传导涂层。3. 根据权利要求l所述的熔锡锅，其中所述至少一个孔是从包含通孔和盲孔的群组中 选出。4. 根据权利要求2所述的微型熔锡锅，其中所述组件电耦合到所述孔中的所述传导涂 层，且所述衬底包括电引线，以用于将电流传输到所述组件或传输来自所述组件的 电流。5. 根据权利要求2所述的微型熔锡锅，其中所述传热垫通过至少一个传导材料导管而 热耦合到所述孔中的所述传导涂层。6. 根据权利要求1所述的微型熔锡锅，其进一步包括定位在所述传热垫上的热活化传 导材料，以改进从热源到所述孔中的所述传导涂层的传热。7. 根据权利要求5所述的微型熔锡锅，其进一步包括定位在所述传热垫上的热活化传 导材料，以及定位在所述传导导管的至少一部分上的介电障壁，所述介电障壁用以 阻止所述传热垫上的所述热活化传导材料与定位在所述孔中的所述热活化传导材 料进行混合，且反之亦然。8. 根据权利要求l所述的微型熔锡锅，其中所述至少一个孔是圆形横截面和非圆形横 截面中的一者。9. 根据权利要求l所述的微型熔锡锅，其中所述至少一个孔含有埋头直孔和埋头锥孔 中的至少一者。10. 根据权利要求l所述的微型熔锡锅，其中所述孔中的所述传导涂层由插入件提供。11. 根据权利要求5所述的微型熔锡锅，其中所述孔的所述传导涂层延伸到所述介电衬底的表面，以在所述孔的外围的至少一部分周围形成传导结构，且所述传导结构热 耦合到所述传热垫。12. 根据权利要求11所述的微型熔锡锅，其中所述传导结构是定位在所述介电衬底上界 定的凹部内和定位在所述介电衬底的所述表面上中的至少一者，所述传热垫是定位 在所述介电衬底上界定的凹部内和定位在所述介电衬底的所述表面上中的至少一 者，且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈罗德B肯特，詹姆斯J莱万特，阿龙T法恩，约瑟夫R莱顿，
申请(专利权)人：麦德康内克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[]