焊接方法、电子组件及夹具

文档序号:1969284 发布日期:2021-12-17 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 焊接方法、电子组件及夹具 (Welding method, electronic component and clamp ) 是由 葛伟 林良 于 2021-09-08 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种焊接方法、电子组件及夹具,用于焊接电子组件,电子组件包括散热块、芯片和电路板,焊接方法包括:S10、在散热块的焊接面上涂抹焊锡膏,在芯片的底部涂抹焊锡膏;S20、将电路板和芯片分别贴合在焊接面上;S30、使用夹具固定电子组件,夹具包括第一压板、弹性件和第二压板,其中,使用第一压板压住电路板,使用弹性件压住芯片,使用第二压板压住弹性件;S40、将连接好的电子组件和夹具放入加热装置加热,加热预定时间后将电子组件和夹具取出;S50、待冷却后将夹具从电子组件上拆卸下来。通过本发明提供的技术方案,能够解决现有技术中电子组件散热效果差的问题。(The invention provides a welding method, an electronic assembly and a clamp, which are used for welding the electronic assembly, wherein the electronic assembly comprises a radiating block, a chip and a circuit board, and the welding method comprises the following steps: s10, coating solder paste on the welding surface of the heat dissipation block, and coating solder paste on the bottom of the chip; s20, respectively attaching the circuit board and the chip to the welding surface; s30, fixing the electronic assembly by using a clamp, wherein the clamp comprises a first pressing plate, an elastic piece and a second pressing plate, the first pressing plate is used for pressing the circuit board, the elastic piece is used for pressing the chip, and the second pressing plate is used for pressing the elastic piece; s40, placing the connected electronic assembly and the clamp into a heating device for heating, and taking out the electronic assembly and the clamp after heating for a preset time; and S50, after cooling, detaching the clamp from the electronic assembly. Through the technical scheme provided by the invention, the problem of poor heat dissipation effect of the electronic component in the prior art can be solved.)

焊接方法、电子组件及夹具

技术领域

本发明涉及电子组件焊接技术领域,具体而言,涉及一种焊接方法、电子组件及夹具。

背景技术

目前,对于电子组件中的电路板或芯片在焊接时,往往在焊接的过程中产生大量的热量,若热量不及时散发,会造成系统的效率、功率等恶化,严重时甚至会烧坏电子组件。

现有技术中,在装配操作时,是先用螺丝将电路板固定到散热块上,然后再进行焊接,采用此种方式,电路板和散热块不能充分接触,造成电路板和散热块之间的接触面小,导致电子组件的散热效果差。

发明内容

本发明提供了一种焊接方法、电子组件及夹具,以解决现有技术中的电子组件散热效果差的问题。

为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了一种焊接方法,用于焊接电子组件,电子组件包括散热块、芯片和电路板,焊接方法包括:S10、在散热块的焊接面上涂抹焊锡膏,在芯片的底部涂抹焊锡膏;S20、将电路板和芯片分别贴合在焊接面上;S30、使用夹具固定电子组件,夹具包括第一压板、弹性件和第二压板,其中,使用第一压板压住电路板,使用弹性件压住芯片,使用第二压板压住弹性件;S40、将连接好的电子组件和夹具放入加热装置加热,加热预定时间后将电子组件和夹具取出;S50、待冷却后将夹具从电子组件上拆卸下来。

进一步地,散热块为一体结构,在S30中,电子组件和夹具整体放入加热装置中同步加热。

进一步地,散热块为分体结构,散热块包括第一块体和第二块体;其中,在S10中,第一块体和第二块体的焊接面分别涂抹焊锡膏;在S20中,将电路板贴合在第一块体上,将芯片贴合在第二块体上;在S30中,将第一压板和第一块体连接,第一压板、第一块体和电路板组成第一组件;将第二压板和第二块体连接,第二压板、第二块体、弹性件和芯片组成第二组件;在S40中,将第一组件和第二组件分别放入加热装置加热;在S50中,待第一组件冷却后将第一压板拆卸下来,待第二组件冷却后将第二压板和弹性件拆卸下来。

进一步地,夹具还包括两个挡板,焊接方法还包括:在S30中,使用两个挡板夹住第二块体的两侧,挡板的厚度大于第二块体和芯片的厚度之和,以防止焊锡膏融化后流下第二块体,第二组件包括两个挡板。

进一步地,在S50之后,焊接方法还包括:S60、使用紧固件将第一块体和第二块体连接。

进一步地,电子组件包括两个电路板,夹具包括两个第一压板,两个第一压板用于一一对应地压住两个电路板,电子组件焊接完成后,芯片位于两个电路板之间。

进一步地,在S30中,使用第一压板压住电路板包括:将第一压板上的定位销对准散热块上的定位孔,将套设有弹性垫片和平垫片的第一螺栓穿入第一压板和散热块并拧紧;使用第二压板压住弹性件包括:将第二压板和弹性件抵接,将套设有弹性垫片和平垫片的第二螺栓穿入第二压板和散热块并拧紧。

进一步地,焊接方法还包括:在S10之前,在涂抹焊锡膏之前,用砂纸、酒精和清洁布,清理电子组件的焊接区域被氧化的表面,用高温胶带缠绕散热块的周缘;在S30之前,在电路板表面敷上高温纸;在S40中,加热装置的加热温度为265℃至275℃,加热时间为1.5分钟至2.5分钟;在S50之后,用砂纸抹去电子组件上多余的焊锡,用酒精和清洁布擦拭电子组件。

根据本发明的另一方面,提供了一种电子组件采用上述的焊接方法,电子组件包括散热块、芯片和两个电路板,芯片和两个电路板均焊接在散热块上,芯片位于两个电路板之间。

进一步地,散热块上具有多个连接孔和定位孔,电路板上具有和连接孔和定位孔分别对应的通孔。

进一步地,散热块为分体结构,散热块包括两个第一块体和设置在两个第一块体之间的第二块体,第二块体及两个第一块体通过紧固件可拆卸连接,两个电路板分别焊接在两个第一块体上,芯片焊接在第二块体上;其中,第一块体上具有多个连接孔和定位孔,电路板上具有和连接孔和定位孔分别对应的通孔。

根据本发明的另一方面,提供了一种夹具,夹具用于上述的焊接方法,夹具包括第一压板、弹性件和第二压板,其中,第一压板包括板体和设置在板体上的多个定位销,板体具有用于穿设紧固件的多个第一通孔,第二压板具有限位槽和用于穿设紧固件的第二通孔,限位槽和弹性件的一端限位配合。

应用本发明的技术方案,提供了一种焊接方法,用于焊接电子组件,电子组件包括散热块、芯片和电路板,焊接方法包括:S10、在散热块的焊接面上涂抹焊锡膏,在芯片的底部涂抹焊锡膏;S20、将电路板和芯片分别贴合在焊接面上;S30、使用夹具固定电子组件,夹具包括第一压板、弹性件和第二压板,其中,使用第一压板压住电路板,使用弹性件压住芯片,使用第二压板压住弹性件;S40、将连接好的电子组件和夹具放入加热装置加热,加热预定时间后将电子组件和夹具取出;S50、待冷却后将夹具从电子组件上拆卸下来。采用上述方法,通过将电路板和芯片分别贴合在散热块的焊接面上,且用夹具分别压住电路板和芯片,能够使电路板和芯片充分地和散热块接触,从而增大了两者之间的接触面,提高了散热效果。这样在焊接过程中,能够通过散热块及时将热量散发出去,避免对电路板、芯片造成损坏。其中,由于焊锡熔化后焊锡层厚度会发生变化,通过使用弹性件压住芯片,能够在焊锡层厚度发生变化后对芯片起到缓冲作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了本发明的实施例一提供的焊接方法的流程示意图;

图2示出了本发明实施例一中电子组件的装配图;

图3示出了实施例一中散热块的结构图;

图4示出了实施例一中第一块体的结构图;

图5示出了本发明的实施例二提供的焊接方法中第二组件的装配图;

图6示出了实施例二中第一组件的结构图;

图7示出了实施例二中第二压板的结构图;

图8示出了本发明的实施例三提供的电子组件的示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、电子组件;11、散热块;111、第一块体;112、第二块体;113、定位孔;114、连接孔;12、芯片;13、电路板;

20、夹具;21、第一压板;211、定位销;212、板体;2121、第一通孔;22、弹性件;23、第二压板;231、限位槽;232、第二通孔;24、挡板;

31、第一组件;32、第二组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示,本发明的实施例提供了一种焊接方法,用于焊接电子组件10,电子组件10包括散热块11、芯片12和电路板13,焊接方法包括:S10、在散热块11的焊接面上涂抹焊锡膏,在芯片12的底部涂抹焊锡膏;S20、将电路板13和芯片12分别贴合在焊接面上;S30、使用夹具20固定电子组件10,夹具20包括第一压板21、弹性件22和第二压板23,其中,使用第一压板21压住电路板13,使用弹性件22压住芯片12,使用第二压板23压住弹性件22;S40、将连接好的电子组件10和夹具20放入加热装置加热,加热预定时间后将电子组件10和夹具20取出;S50、待冷却后将夹具20从电子组件10上拆卸下来。

采用上述方法,通过将电路板13和芯片12分别贴合在散热块11的焊接面上,且用夹具20分别压住电路板13和芯片12,能够使电路板13和芯片12充分地和散热块11接触,从而增大了两者之间的接触面,提高了散热效果。这样在焊接过程中,能够通过散热块11及时将热量散发出去,避免对电路板13、芯片12造成损坏。其中,由于焊锡膏熔化后焊锡层厚度会发生变化,通过使用弹性件22压住芯片12,能够在焊锡层厚度发生变化后对芯片12起到缓冲作用。

其中,散热块11为一体结构,在S30中,电子组件10和夹具20整体放入加热装置中同步加热。将散热块11设置为一体结构,便于加工、安装;通过将电子组件10和夹具20整体放入加热装置中加入,提高了焊接效率和焊接质量。

在本发明的实施例二中,散热块11为分体结构,散热块11包括第一块体111和第二块体112;其中,在S10中,第一块体111和第二块体112的焊接面分别涂抹焊锡膏;在S20中,将电路板13贴合在第一块体111上,将芯片12贴合在第二块体112上;在S30中,将第一压板21和第一块体111连接,第一压板21、第一块体111和电路板13组成第一组件31;将第二压板23和第二块体112连接,第二压板23、第二块体112、弹性件22和芯片12组成第二组件32;在S40中,将第一组件31和第二组件32分别放入加热装置加热;在S50中,待第一组件31冷却后将第一压板21拆卸下来,待第二组件32冷却后将第二压板23和弹性件22拆卸下来。

采用上述方法,将电路板13贴合在第一块体111上,芯片12贴合在第二块体112上,且第一压板21和第一块体111连接,第二压板23和第二块体112连接,能够使电路板13和芯片12充分地和散热块11接触,从而增大了两者之间的接触面,提高了散热效果。这样在焊接过程中,能够通过散热块11及时将热量散发出去,避免对电路板13、芯片12造成损坏。其中,由于焊锡熔化后焊锡层厚度会发生变化,通过使用弹性件22压住芯片12,能够在焊锡层厚度发生变化后对芯片12起到缓冲作用;将第一组件31和第二组件32分别放入加热装置加热,操作更加简便。

其中,夹具20还包括两个挡板24,焊接方法还包括:在S30中,使用两个挡板24夹住第二块体112的两侧,挡板24的厚度大于第二块体112和芯片12的厚度之和,以防止焊锡膏融化后流下第二块体112,第二组件32包括两个挡板24。通过将挡板24的厚度设置成大于第二块体112和芯片12的厚度之和,既可以对芯片12起到固定作用,又能够防止焊锡膏熔化后流下第二块体112。如图5所示,通过螺栓的连接方式将两个挡板24和第二块体112连接,便于安装和拆卸。

进一步地,在S50之后,焊接方法还包括:S60、使用紧固件将第一块体111和第二块体112连接。其中,紧固件包括螺栓、螺母、弹性垫片;在连接时,首先将弹性垫片套设在螺栓上,随后将螺栓穿过第一块体111和第二块体112,最后用螺母锁紧螺栓。

如图2所示,电子组件10包括两个电路板13,夹具20包括两个第一压板21,两个第一压板21用于一一对应地压住两个电路板13,电子组件10焊接完成后,芯片12位于两个电路板13之间。通过上述设置,能够同时将两个电路板13和芯片12焊接,提高了焊接效率。

具体地,在S30中,使用第一压板21压住电路板13包括:将第一压板21上的定位销211对准散热块11上的定位孔113,将套设有弹性垫片和平垫片的第一螺栓穿入第一压板21和散热块11并拧紧;使用第二压板23压住弹性件22包括:将第二压板23和弹性件22抵接,将套设有弹性垫片和平垫片的第二螺栓穿入第二压板23和散热块11并拧紧。通过将第一压板21上的定位销211对准散热块11上的定位孔113,这样设置能够准确地将第一压板21和散热块11进行装配;将弹性垫片和平垫片的套设在第一螺栓上,能够在焊锡层厚度发生变化后起到缓冲作用。将第二压板23和弹性件22抵接,能够对弹性件22施加一个恒定的力,以压住芯片12;通过使用套设有弹性垫片和平垫片的第二螺栓穿入第二压板23和散热块11,能够在焊锡层厚度发生变化后起到缓冲作用。

进一步地,焊接方法还包括:在S10之前,在涂抹焊锡膏之前,用砂纸、酒精和清洁布,清理电子组件10的焊接区域被氧化的表面,用高温胶带缠绕散热块11的周缘;在S30之前,在电路板13表面敷上高温纸;在S40中,加热装置的加热温度为265℃至275℃,加热时间为1.5分钟至2.5分钟;在S50之后,用砂纸抹去电子组件10上多余的焊锡,用酒精和清洁布擦拭电子组件10。使用砂纸、酒精和清洁布,清理电子组件10的焊接区域被氧化的表面,能够提高焊接效率;通过高温胶带缠绕散热块11的周缘,能够防止高温的焊锡流下散热块11;敷上高温纸用于吸收焊锡油;将加热温度和加热时间设置在上述范围之内,能够更好地提高焊接质量。

可选地,焊接方法还包括根据图纸,制作相应的散热块11、铝合金夹具20和配套的PCB,PCB即为电路板13。

如图8所示,在本发明的实施例三中,提供了一种电子组件10,电子组件10采用上述的焊接方法,电子组件10包括散热块11、芯片12和两个电路板13,芯片12和两个电路板13均焊接在散热块11上,芯片12位于两个电路板13之间。

采用上述方法,通过将两个电路板13和芯片12均贴合在散热块11的焊接面上,且用夹具20分别压住两个电路板13和芯片12,能够使两个电路板13和芯片12充分地和散热块11接触,从而增大了两者之间的接触面,提高了散热效果。这样在焊接过程中,能够通过散热块11及时将热量散发出去,避免对电路板13、芯片12造成损坏。其中,由于焊锡膏熔化后焊锡层厚度会发生变化,通过使用弹性件22压住芯片12,能够在焊锡层厚度发生变化后对芯片12起到缓冲作用。

其中,散热块11上具有多个连接孔114和定位孔113,电路板13上具有和连接孔114和定位孔113分别对应的通孔。设置多个连接孔114、定位孔113和定位孔113分别对应的通孔,能够更好地进行安装和定位。

进一步地,散热块11为分体结构,散热块11包括两个第一块体111和设置在两个第一块体111之间的第二块体112,第二块体112及两个第一块体111通过紧固件可拆卸连接,两个电路板13分别焊接在两个第一块体111上,芯片12焊接在第二块体112上;其中,第一块体111上具有多个连接孔114和定位孔113,电路板13上具有和连接孔114和定位孔113分别对应的通孔。

通过紧固件对第二块体112及两个第一块体111进行可拆卸连接,其中,紧固件可包括螺栓、螺母、垫片,将垫片套设在螺栓上,然后将螺栓穿过第二块体112及两个第一块体111,最后用螺母进行锁紧。设置多个连接孔114、定位孔113和定位孔113分别对应的通孔,能够更好地进行安装和定位。其中,第一块体111和第二块体112上均有穿入同一个紧固件的通孔,便于装配。

可选地,多个连接孔114、定位孔113和定位孔113分别对应的通孔均设置在第一块体111及电路板13结构的四周,减小或避免在装配时对电路板13内部结构造成损坏。

在本发明的实施例四中,提供了一种夹具20,夹具20用于上述的焊接方法,夹具20包括第一压板21、弹性件22和第二压板23,其中,第一压板21包括板体212和设置在板体212上的多个定位销211,板体212具有用于穿设紧固件的多个第一通孔2121,第二压板23具有限位槽231和用于穿设紧固件的第二通孔232,限位槽231和弹性件22的一端限位配合。

通过在板体212上的多个定位销211,能够提高在装配时的准确性;在第二压板23上设置限位槽231,能够对弹性件22起到限位作用,从而限定弹性件22的移动范围;通过在第一压板21和第二压板23上设置多个第一通孔2121和第二通孔232,便于装配。

可选地,夹具20还包括两个挡板24,挡板24的厚度大于第二块体112的厚度,两个挡板24用于夹住第二块体112。这样设置能够有效防止加热后的焊锡膏流下第二块体112。夹具20还包括紧固件、弹性垫片和平垫片。设置弹性垫片和平垫片,能够保证焊锡层厚度发生变化后起到缓冲作用。

在本发明的实施例二中,焊接方法的具体步骤如下;

步骤1:根据不同大小的图纸,制作相应的散热块11、夹具20和配套的PCB,且按照图纸,留下相应的定位孔113及连接孔114;

步骤2:使用用砂纸、酒精和清洁布,清理电子组件10的焊接区域被氧化的表面;

步骤3:在第一块体111和第二块体112的焊接面及芯片12的背部分别涂抹焊锡膏,并用高温胶带缠绕第一块体111、第二块体112的周缘;

步骤4:将电路板13贴合在第一块体111上,将芯片12贴合在第二块体112上;锁紧第一块体111和第二块体112;

步骤5:将第一压板21和第一块体111连接,第一压板21、第一块体111和电路板13组成第一组件31;将第二压板23和第二块体112连接,第二压板23、第二块体112、弹性件22和芯片12组成第二组件32;

步骤6:将第一组件31和第二组件32分别放入加热装置加热;待第一组件31冷却后将第一压板21拆卸下来,待第二组件32冷却后将第二压板23和弹性件22拆卸下来;

步骤7:取下各个夹具20,使用紧固件穿过第一块体111和第二块体112,将第一块体111和第二块体112锁紧。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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