鋁基板定位螺柱固定結構的製作方法

2023-09-10 01:56:50 1

本實用新型涉及PCBA板領域，更具體地說，涉及一種鋁基板定位螺柱固定結構。

背景技術：

在通信電源、汽車DC-DC電源等電子行業中，為解決PCBA的散熱問題，通常採用鋁基板對功率器件進行散熱，然後採用插針工藝將功率板與控制板之間的電路連通，實現單板間互連。為了實現控制板與鋁基板間的準確定位、防止控制板傾斜，需要在鋁基板上加裝定位螺柱。

目前，鋁基板上的定位螺柱主要採用壓鉚的方式進行固定，即在鋁基板上設置通孔，定位螺柱(壓鉚螺釘)通過與上述通孔的過盈配合實現固定。上述定位螺柱固定工序一般設置於SMT之後。

然而，上述定位螺柱壓鉚固定方式存在以下問題：1)對PCB及壓鉚螺柱的加工精度要求較高，且壓鉚螺柱的設計複雜，需增加滾花設計，加工成本較高；2)對鉚接工裝及設備的要求較高，易出現壓偏、PCB爆孔、PCB分層等現象；3)PCB布局需要控制器件與壓鉚螺釘的距離，對高密度布局的設計影響較大；4)鉚接強度不高，易出現壓鉚螺釘鬆脫的現象；5)需設立專門的壓鉚工序，且需增加一套壓接設備及工裝，導致加工工時及設備成本增加。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在於，針對上述定位螺柱壓鉚固定方式中加工精度要求高、對工裝要求高、效率低等問題，提供一種新的鋁基板定位螺柱固定結構。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是，提供一種鋁基板定位螺柱固定結構，用於將定位螺柱與鋁基板相固定，所述固定結構包括位於鋁基板表面的焊環、位於所述焊環中央的非金屬化的固定孔以及位於所述定位螺柱主體下方的第一插接部；所述第一插接部的外周的尺寸小於該定位螺柱的主體的外周的尺寸；所述固定孔的內周的尺寸大於第一插接部的外周的尺寸並小於定位螺柱的主體的外周的尺寸，且該固定孔的深度大於第一插接部的高度；所述定位螺柱以第一插接部插於鋁基板的固定孔的方式焊接固定在鋁基板上。

在本實用新型所述的鋁基板定位螺柱固定結構中，所述固定孔和第一插接部均為圓柱形，且所述固定孔的內徑比第一插接部的外徑大0.08～0.2mm。

在本實用新型所述的鋁基板定位螺柱固定結構中，所述焊環的外徑和內徑之差大於3mm。

在本實用新型所述的鋁基板定位螺柱固定結構中，所述定位螺柱的主體的上方具有第二插接部，且該第二插接部的外周的尺寸小於定位螺柱的主體的外周的尺寸。

在本實用新型所述的鋁基板定位螺柱固定結構中，所述定位螺柱的主體底部與焊環之間的印刷錫膏的厚度大於或等於0.5mm。

在本實用新型所述的鋁基板定位螺柱固定結構中，所述定位螺柱的主體底部與焊環之間的錫膏通過鋼網印刷到鋁基板表面，且所述鋼網上與焊環對應的網孔較焊環單邊外擴大於或等於0.5mm。

本實用新型的鋁基板定位螺柱固定結構具有以下有益效果：通過焊接方式將定位螺柱固定到鋁基板，不僅降低了定位螺柱的加工精度、降低了加工成本，而且定位螺柱不易鬆脫。並且，本實用新型可採用自動化貼片實現，與其他表貼器件一次性回流，從而大大節省加工工時和加工成本，提高了加工效率。

附圖說明

圖1是本實用新型鋁基板定位螺柱固定結構實施例的示意圖。

圖2是本實用新型鋁基板定位螺柱固定結構中定位螺柱實施例的示意圖。

圖3是本實用新型鋁基板定位螺柱固定結構中鋁基板在固定孔處的示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

如圖1-3所示，是本實用新型鋁基板定位螺柱固定結構實施例的示意圖，該固定結構用於將定位螺柱20與鋁基板10相固定。本實施例中的固定結構包括位於鋁基板10表面的焊環12、位於焊環12中央的非金屬化的固定孔11以及位於定位螺柱20的主體21下方第一插接部22。

上述固定孔11的形狀與第一插接部22的外周的形狀匹配。第一插接部22的外周的尺寸小於該定位螺柱20的主體21的外周的尺寸；固定孔11的內周的尺寸大於第一插接部22的外周的尺寸並小於定位螺柱20的主體21的外周的尺寸，且該固定孔11的深度大於第一插接部22的高度；從而定位螺柱20的第一插接部22可插入到固定孔11內，並保持相對穩定。定位螺柱20的第一插接部22插於鋁基板10的固定孔11並通過焊錫30焊接在鋁基板10上，並通過該方式實現定位螺柱20的固定。

定位螺柱20通過焊錫30與鋁基板10上的焊環12連接。

上述鋁基板定位螺柱固定結構通過焊接方式將定位螺柱20固定到鋁基板10，不僅可降低定位螺柱20的加工精度、降低加工成本，而且定位螺柱20不易鬆脫，且避免了壓鉚導致的鋁基板破孔、分層等不良現象。

為便於加工，上述鋁基板10上的固定孔11和定位螺柱20上的第一插接部22均為圓柱形(當然在實際應用中，固定孔11和第一插接部22也可採用其他形狀，例如四稜柱、六稜柱形等)，這樣定位螺柱20上的第一插接部22可直接通過車削加工(公差可在0～0.05mm)。為保證固定的穩定性，固定孔11的內徑比第一插接部22的外徑大0.08～0.2mm(最佳為0.1mm左右)。

為增加由銅皮構成的焊環12與鋁基板10上的介質層的連接強度，焊環12與介質層的接觸面積應儘可能大，例如焊環12的外徑和內徑之差最好大於3mm。

為便於鋁基板10與控制板的連接，上述定位螺柱20的主體21的上方還可設置第二插接部23，且該第二插接部23的外周的尺寸小於定位螺柱20的主體21的外周的尺寸。特別地，第二插接部23可採用與第一插接部22相同的形狀和尺寸。

為保證可靠焊接，定位螺柱20的主體21底部與焊環12之間的錫膏40的厚度最好大於或等於0.5mm(錫膏40經回流處理形成焊錫30)。特別地，定位螺柱20的主體21底部與焊環12之間的錫膏40可通過鋼網(鋼網的厚度大於或等於0.5mm)印刷到鋁基板表面，且鋼網上與焊環對應的網孔較焊環單邊外擴大於或等於0.5mm。

通過上述結構，焊接定位螺柱20可採用自動化貼片工藝實現，即先使用鋼網將焊錫印刷到鋁基板10的焊環12的表面，然後與其他表貼器件一次性回流。通過上述方式，可省去壓鉚工序及壓鉚設備，節省加工工時及加工成本，大大提高了加工效率。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。