將元件裝在支板上的方法和裝置的製作方法
2023-06-13 13:34:51
專利名稱：將元件裝在支板上的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及將直立元件表面安裝在支板上的方法，還涉及將直立元件表面安裝在支板上的裝置。
當今需要直立安裝在例如線路板上的元件通常具有插入孔中的直引線，以便將元件固定在線路板上並在元件和線路板之間形成電接觸。引線可以配置成單排直列式(SIL式)。在將這種元件裝在線路板上時，將引線插入到板上鍍有金屬的孔中，隨後通過引線的相互作用使元件牢固固定在孔中，並在孔中形成電氣連接，以便在元件引線和線路板之間獲得必需的電接觸。
在電子工業中，很希望安裝在支板例如線路板上的元件可以進行表面安裝。總的看，這種特性的元件在線路板上佔據較少的空間，因為這樣便不再需要例如形成許多孔。這種孔使得在下層上很難獲得導線圖案。另外，在可以只使用表面安裝元件時，還可使線路板的生產工藝合理化。因為可以省去孔的安裝工藝和波焊工藝，所以其生產既簡單，成本又低。
利用元件上的可以表面安裝的引線與單排直列式技術結合，其中引線的底端可以被彎曲而形成與線路板接觸的底腳，並在安裝和連接元件的過程期間應用導向和支承銷使元件用機械方法固定就位且使引線緊固在完工的線路板上，就可以將直立元件裝在線路板上而將元件引線表面安裝在板上。
可以用現有的引線架或特別適合的接觸引線生產表面安裝接觸引線。該引線可以利用工具彎成合適形狀，以便在相應引線上形成腳部，使得引線可以有效地連接於線路板的連接表面，不取決於元件在安裝時所佔據的位置。
導向和支承銷其數目最好是兩個或以上，該銷可以是直的或稍為彎曲，但始終比連接引線長，使得這些銷可以插入到線路板的導向孔中。該導向和支承銷可以安裝元件而不採用鬆動的夾具。根據使用的方法和所用元件的尺寸還可以應用很少帶引線的導向和支承銷。
圖1A和1B是裝在引線架上的元件的分布視圖；圖2A和2B示出圖1的元件，其引線已與引線架脫離並成形為本發明的接觸引線以及導向和支承銷；圖3A和3B是示出圖2的元件安裝在和連接於線路板上的視圖；圖4A和4B示出導向和支承銷的替代實施例；圖5A和5B示出接觸引線的替代實施例。
從總體看，與裝在孔中的元件相比，表面安裝的元件使用較小的空間，因為可以更好地利用在下面的電路板層的表面配置電路圖案。在生產電路板中發現表面安裝元件具有更大的能力的同時，還發現合理化生產的潛力，因為所有元件可以在表面上進行安裝，在生產線上可以省去在孔中進行安裝和波焊的工藝。
例如從軋制帶材開始，該帶材大體包括若干縱向接合的引線架材料(見圖1)，在引線架1中接觸引線2的各單個接觸點3首先連接元件5上的相應接觸面4，隨後除去無作用的引線。引線架的接觸引線2上的接觸點3可以牢固焊接在相應的元件接觸點4上。使單個元件5與框架連接的元件分開並進行測試，見圖2，例如從其上剪下來。此操作可以根據所用的封裝工藝在即將進行封裝之前部分地進行，或在封裝期間進行。通過使至少一個引線形成為適合於穿孔安裝在線路板7中的導向和支承銷6，並與上述線路板形成可能的電連接，其餘的引線就可以用作元件和板之間的電接觸引線8。
因此現有的引線架可以用於待表面安裝的元件。或者接觸引線以及導向和支承銷可以從外部直接加在元件上以便與其連接。為使元件在支板上固定就位，通常用兩個導向銷6，該銷用通常要剪去的引線構成。該導向銷可以是直的或稍為彎曲的或傾斜的，如圖4A的編號6′所示，例如在該處，接觸點和導向孔在支板上成一行。在某些情況下，還適合於將元件直立地直接放在支板上，此時可以採用縮短的接觸引線以及導向和支承銷，見圖4B。
在線路板7上加工出導向和支承銷安裝孔9，以便於將元件5裝在上述板上，上述銷和孔起著導向元件的作用並使該文件支承在板上的預定位置。在線路板上的孔9最好不鍍金屬，以保持正確的孔尺寸。導向孔的尺寸可以按照引線架和線路板製造廠所用的組裝機器的公差要求進行改變。
儘管需要在線路板上的鑽導向孔，但就線路板廠家而言還是節省的，因為現時不需要大量的孔，如果使用穿孔安裝的元件則需要大量孔。在線路板上設置導向孔似乎不會造成缺點，因為線路板總得承受鑽孔操作，以便在線路板的不同層之間通過孔進行連接。
除上述製造具有接觸引線8以及導向和支承銷6的元件的方法步驟外，還需要彎曲引線端部10和進行封裝的設備。接觸引線的端部最好為如圖3B、4A和5A所示的J形、圖5B所示的海鷗翅形以及如圖5C所示的剪去形，此時呈直的引線，以便直接連接在電路板上。當將元件裝在線路板上時，可以除去銷的向外凸出的自由端，或者在需要時，進行彎曲或傾斜，以保證將元件牢固固定於線路板上。
當接觸引線的端部為J形時，與線路板上的接觸表面始終有充分的表面接觸，這種接觸便可以保證電接觸。另外還可以形成接頭11，即使元件偏向某一側，圍繞該接頭的焊接材料也具有準確的相同量。可使導向銷保持完全直的，或可以稍為彎曲，使其與J形彎鉤的中心對直。另一種J形彎曲是彼此鏡像對稱的J形彎鉤，如圖5A所示，這種彎曲有利於使元件更牢固地配置在線路板上。還可以想像類似的有利於增強元件穩定性的鏡像對稱結構，例如引線端部的鏡像對稱的海鷗翅形和其它類似形狀。
當封裝具有連接引線以及導向和支承銷的成品元件時，可以用比接觸引線長的銷作粘合劑輸送帶的接觸表面，將成品元件繞在一個輸送捲筒上，然後輸送給使用人。
權利要求
1．一種將元件直立安裝在支板上的方法，其特徵在於，提供一種帶引線的元件，該引線中至少一個引線形成為導向和支承銷，該銷在將上述元件裝在上述支板上時可以導向和支承元件，並連接其餘的引線。
2．如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在進行上述連接之前，彎曲上述引線的端部以便與支板接觸。
3．如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在進行上述連接之前，剪去接觸引線，以便直的引線直接與支板接觸。
4．一種將元件直立地表面安裝在支板上的裝置，其特徵在於，引線(2)連接於元件(5)，其中至少一個引線適合於形成為導向和支承銷(6)，其餘的引線起接觸引線的作用，用於連接元件的電接觸點(4)，當元件裝在支板(7)上時，導向和支承銷插入到支板的孔(9)中，並且電引線連接於支板上相應接觸點。
5．如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，接觸點和導向孔成一行安裝在支板或線路板(7)上，上述導向和支承銷(6)是傾斜的。
6．如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，上述導向和支承銷(6)可連接於一個帶。
7．如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，接觸引線(8)的端部被彎曲，因而可與線路板(7)形成更好的連接。
8．如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，接觸引線端部(10)成J形。
9．如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，接觸引線端線(10)成海鷗翅形。
10．如權利要求7～9中任一項所述的裝置，其特徵在於，接觸引線端部面向相互不同的方向。
11．如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，切去接觸引線，以便形成直接連接的直線。
12．如權利要求4～11所述的裝置，其特徵在於，在安裝之前，接觸引線(8)以及導向和支承銷(6)由引線架(1)上的引線(2)構成。
全文摘要
電子工業中傾向於採用可以在支板例如線路板上進行表面安裝的元件。利用可在元件上進行表面安裝的引線以及「單排直列式」方法可以將元件(5)直立地表面安裝在線路板(7)上,而元件引線也表面安裝在板上。可使引線(8)的底端部彎曲並形成腳部(10),以便有效接觸線路板。導向和支承銷用於在安裝和連接元件期間使元件固定就位,並在安裝到線路板上時支撐元件上的引線。
文檔編號H05K3/34GK1233930SQ98107428
公開日1999年11月3日 申請日期1998年4月24日 優先權日1998年4月24日
發明者E·赫爾格倫, M·艾利克松 申請人:艾利森電話股份有限公司