CN106993372B - 用于接收电子构件的电子卡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于接收电子构件的电子卡，所述电子卡包括形成块体的金属垫(130d)，该块体具有面，该面被称作安装面(132)，用于通过钎焊接收电子构件，所述安装面(132)包括至少一个通道(135、136、137)，所述通道在安装面(132)的周边上敞开且被配置为排放在电子构件的钎焊期间气体，其特征在于，通道(135、136、137)起始于安装面(132)的第一周边侧(133)的附近，自安装面(132)的第一半部延伸直至安装面(132)的第二半部。

Description

用于接收电子构件的电子卡

技术领域

本发明涉及一种用于接收电子构件的电子卡、包括这种电子卡的组件、以及将电子构件安装在电子卡上的方法。

背景技术

电子卡、尤其是印刷电路卡，包括通常为刚性的支撑件，其上可安装电子构件。已知将电子构件钎焊在电子构件的由金属垫形成的接收区域上。

在电子构件的钎焊期间时，可通过焊膏溶剂的蒸发产生产体。该气体可能被截留在焊料中，由此在其中形成气泡。气泡甚至可聚集，由此形成具有大尺寸的气泡，所述具有大尺寸的气泡可在构件和金属垫之间的钎焊部的不可忽略的高度上延伸。金属垫通常用作电子构件的散热部。这些气泡对构件的冷却是不利的，因为气泡在钎焊部的厚度中引入弱导热的区域。

已知在金属垫的安装面中形成用于排放在钎焊电子构件期间形成的气体的通道。例如，美国专利申请公开US2003/0141103描述了一种金属垫，其具有自垫的中心区域向着垫的周边径向延伸的排放通道。在钎焊器件，排放通道由此向着通道远端端部输送所形成在中心区域中的气体以排放其它。

然而，电子构件通常包括适当地容置电子元件的壳体。例如，构件可具有已知的D2PAK类型的壳体。然而，电子构件的电子元件未必在壳体中心，其未必定位在金属垫的中心区域上，并因此定位在这样的区域上：在该区域处，气体排放的效率较低，使得比在中心区域中存有更多的气泡。因此有损于对电子元件的冷却，该电子元件是构件的产生热量的部分。

因此力求一种电子卡，该电子卡包括用于通过钎焊电子安装电子构件的区域，允许在电子构件的产生热量的部分下方获得具有尽可能少的气泡的钎焊部。

发明内容

为此，提出一种用于接收电子构件的电子卡，所述电子卡包括形成块体的金属垫，该块体具有被称为安装面的面，该安装面用于通过钎焊接收电子构件，所述安装面包括至少一个通道，所述通道在安装面的周边上敞开且被配置为排放在钎焊电子构件期间形成的气体。

其特征在于，通道起始于安装面的第一周边侧的附件，自安装面的第一半部延伸直至安装面的第二半部。

通常，且特别地对具有D2PAK、DPAK、或TO 220类型的壳体的构件是这样的情况：电子构件的电子元件被定位在壳体的非中心的区域中。由于根据本发明的电子卡中的排放通道，确保了在钎焊电子构件期间气体主要自金属垫的非中心区域被排放。由此，通过将电子构件定位为使得电子构件的电子元件在金属垫的非中心区域上，确保了定位在金属垫和电子元件的与安装面相对的面之间的钎焊部中的最小的气泡密度。

根据一种实施方式，通道在安装面的顶点处敞开。

根据一种实施方式，通道的起始部与第一周边侧的中间部相对。

根据一种实施方式，通道起始于与第一周边侧相距一距离处，所述距离小于h/2，其中h为将第一周边侧与面的被称作第二周边侧的另一周边侧分隔开的距离，该第二周边侧与第一周边相对。

根据一种实施方式，电子卡包括多个所述通道。换句话说，所述安装面包括多个通道，所述多个通道在面的周边上敞开并被配置为排放在钎焊电子构件期间形成的气体。通道起始于面的第一面周边侧的附近并延伸直至所述面的第二周边侧，通道另外自面的第一半部延伸直至面的第二半部。

根据一种实施方式，第一通道和第二通道在安装面的相应的顶点处敞开，两个通道关于安装面的对称轴线对称。

根据一种实施方式，第三通道在与第一周边侧的中间部相对之处起始，并沿着安装面的对称轴线延伸，以在安装面的周边侧上敞开。

根据一种实施方式，用于气体排放的第四通道自与第一周边侧邻接的顶点延伸，所述第四通道在其处于所述顶点处的端部处敞开且在其另一端部上不敞开。

根据一种实施方式，用于气体排放的第五通道自与第一周边侧相对的第二周边侧延伸；所述第五通道在其位于所述第二周边侧处的端部处敞开且在其另一端部处不敞开。

本发明还涉及一种组件，包括：

-根据本发明的电子卡，和

-电子构件，其包括壳体和容置在所述壳体中的电子元件，所述电子构件被钎焊在安装面上，其电子元件被定位在安装面的这样的部分上：用于气体排放的通道在该部分处起始。

根据一种实施方式，：

-电子卡包括第一和第二通道和/或第三通道，

-电子元件为块体的形状，电子构件在安装面上被安装为使得电子元件关于对称轴线对称，且电子元件具有与安装面第一周边侧基本平行的侧，

电子元件的所述侧以及第一和第二和/或第三通道使得第一通道和第二通道和/或第三通道的起始部与电子元件的所述侧的一点相对。

根据一种实施方式，该点在与电子元件的所述侧的中间部相距一距离处，所述距离等于L/3，其中L为电子元件的所述侧的一半。

本发明还涉及一种将电子构件安装在电子卡上的方法，包括：

-提供根据本发明的电子卡；

-将焊料放置在金属垫的安装面上；

-将电子构件放置在焊料层上并将电子构件钎焊在安装面上，

其中，借助于遮蔽用于气体排放的一个或多个通道的遮盖物执行焊料的放置，以防止将焊料放置在用于气体排放的所述一个或多个通道中。

附图说明

参照附图，在以下的说明中将详细地说明本发明。注意到，这些附图的目的仅在于描述说明文本且不以任何方式构成对本发明范围的限制。

图1示出根据本发明电子卡的第一实施例；

图2示出根据本发明电子卡的第二实施例；

图3示出用于根据本发明电子卡中的金属垫的放大视图，该金属垫装有电子构件。

具体实施方式

图1至3示出根据本发明电子卡100的例子。电子卡100可包括已知的电子卡(诸如印刷电路卡)的特征。特别地，电子卡100包括支撑件110(例如为刚性的)。

电子卡100包括被形成在支撑件110上的金属垫130a、130b、130c、130d，用于接收相应的被钎焊的电子构件。金属垫130a、130b、130c、130d为块体的形状。更具体地，金属垫130a、130b、130c、130d形成平行六面体、尤其是矩形平行六面体。每个金属垫130a、130b、130c、130d具有被称为安装面132的面，电子构件将被钎焊在该安装面132上。安装面132尤其为与金属垫130a、130b、130c、130d的与支撑件110相接触的面相对的面。

在金属垫130a、130b、130c、130d中，相应的安装面132包括至少一个通道135、136、137、138、139、140、141，其用于排放在将电子构件钎焊在安装面132上期间形成的气体。每个通道尤其为槽，该槽的深度(profondeur)在金属垫的整个厚度上延伸。槽的深度可小于金属垫的厚度，然而气体排放率可降低。气体排放通道开设于安装面132中并在安装面132的周边上敞开。换句话说，通道起始于对于气体扩散关闭的第一端部和终止于对于气体扩散敞开的第二端部，以使得气体在钎焊期间在沿着通道的第一端部向着第二端部的方向上传播。

第一通道135和第二通道136每个起始于安装面132第一周边侧133的附近，并自安装面132的第一半部向着安装面132的第二半部延伸，在该第二半部处通道在安装面132的周边敞开。由此，金属垫130a、130b、130c、130d特别地适于电子构件的这样的安装：在该安装中，电子元件不被定位在构件壳体的中心区域中、尤其是壳体的意于被钎焊在安装面上的部分的中心区域中。接下来将以表达“非对称构件”表示这种构件。电子构件被定位为使得其电子元件被定位在安装面132的这样的部分上：用于气体排放的通道135、136起始于该部分。由此，避免在电子构件的电子元件直接下方形成气泡，这可改进电子构件的散热。

如在金属垫130a、130b、130c、130d所示，用于气体排放的第一通道135和第二通道136尤其在与金属垫130a、130b、130c、130d的第一周边侧133相距一距离d1处起始。该距离d1小于第一周边侧133和与第一周边侧133相对的第二周边侧134之间距离h的一半。

更具体地，第一安装面132形成矩形。安装面132的半部可由与第一周边侧133和第二周边侧134平行的、并经过将两个周边侧133、134分隔开的距离h的中间部的直线限定。通过确保用于气体排放的通道135、136在与第一周边侧133相距小于第一周边侧133和第二周边侧134之间的距离h的一半的距离d1处起始，确保了通道135、136在金属垫130a、130b、130c、130d的第一半部中合适地起始，以在第二半部中敞开。由此，在钎焊期间主要在安装面132的第一半部上执行气泡的排放。在通过确保非对称构件的电子元件被定位在第一半部上而将该非对称构件定位在安装面132上时，确保了电子元件在安装面132的这样的区域上：在该区域处气泡的密度相对于安装面132的其它区域较小。

用于气体排放的通道135、136的起始部与金属垫130a、130b、130c、130d的第一周边侧133之间的距离d1可小于h/4、甚或小于h/8，以改进通道起始的半部上的气泡排放。

第一通道135和第二通道136分别在安装面132的顶点处敞开。两个通道135、136尤其关于安装面132的对称轴线Δ对称。第一垫130a仅包括用于气体排放的第一通道135和第二通道136。然而，金属垫可包括用于气体排放的其它通道，如在其它金属垫130b、130c、130d上所示出的。更具体地，这些金属垫130b、130c、130d包括用于气体排放的第三通道137，该第三通道137与第一通道135和第二通道136相似，除了第三通道137在与第一周边侧133的中间部相对之处起始并沿对称轴线Δ延伸，以在周边侧134上开通、尤其是在第二周边侧134的中间部开通。添加第三通道137允许相对第一金属垫130a减小安装面132的第一半部中的气泡密度。

特别地，第一通道135和第二通道136的方向分别与安装面132的第一周边侧133形成大于或等于45°的锐角。例如，第一通道135和第二通道136的方向分别与安装面132的第一周边侧133形成60°的锐角。

用于气体排放的第四通道138、139可与安装面132的第一周边侧133邻接的顶点延伸。第四通道138、139在其于所述顶点处的端部处敞开并在其另一端处部敞开。特别地，第四通道138、139在安装面132的由第一通道135或第二通道136与安装面132的包括该安装面132的单个顶点的周边部分界定的区域中延伸。例如，第四通道138在安装面132的由第一通道135与安装面132的最接近通道135且包括与第一周边侧133邻接的第一顶点的周边部分界定的区域中延伸。例如，另一第四通道139在安装面132的由第二通道136与安装面132的最接近第一通道136且包括与第一周边侧133邻接的第二顶点的周边部分界定的区域中延伸。

特别地，第四通道138、139沿经过与第一周边侧133邻接的所述顶点向着第二周边侧134的中间部的方向沿伸、第二周边侧134的中间部更具体地在对称轴线Δ与第二周边侧134相交之处。例如，第四通道138、139与第一周边侧133形成的锐角为55至70°、或等于61.5°。

用于气体排放的第五通道140、141自与第一周边侧133相对的第二周边侧134延伸。第五通道140、141于其在第二周边侧134处的端部处敞开且在其另一端部处不敞开。特别地，第五通道140、141被包括在安装面132的由第三通道137和第一通道135或第二通道136界定的部分中。例如，第五通道140被包括在安装面132的由第三通道137和第一通道135界定的部分中。例如，另一第五通道141被包括在安装面132的由第三通道137和第二通道136界定的部分中。特别地，第五通道140、141的敞开端部在与第二周边侧134的中间部相距一距离d2处。该距离d2等于2Lf/3，其中Lf为第二周边侧134的一半。

第四通道138、139和第五通道140、141允许减小安装面的被包括在第一通道135、第二通道136和第三通道137之间的区域中的气泡密度。

排放通道沿安装面132延伸。特别地，用于气体排放的通道沿直线方向自它们的第一端部延伸直至它们的敞开的第二端部。

例如，气体排放通道的宽度为100至400μm。特别地，通道的宽度为300μm。

特别地，金属垫130a、130b、130c、130d由铜制成。金属垫130a、130b、130c、130d可具有的厚度为35至250μm。特别地，金属垫130a、130b、130c、130d具有105μm的厚度。

在将非对称电子构件安装在电子卡100上期间，通过将构件的电子元件150定位在安装面的132的这样的部分上而将该非对称电子构件钎焊在安装面132上：用于气体排放的通道在该部分处起始，特别地，将构件的电子元件150定位在用于气体排放的第一通道135、第二通道136、第三通道137起始的部分上。

可如接下来解释的将电子构件安装在安装面132上。

在安装面132上实施焊料的放置。可使用遮盖物以阻止焊料被放置在安装面132的一些位置处。特别地，遮盖物遮蔽用于气体排放的通道，以阻止将焊膏放置在通道中。

然后将电子构件定位在安装面132上。特别地，电子构件的电子元件150为块体的形状。特别地，电子元件150为平行六面体的形状、尤其是矩形平行六面体的形状。电子构件在安装面132上被安装为使得电子元件150关于对称轴线Δ对称。电子元件的侧150a基本平行于安装面132的第一周边侧133。第一通道135和第二通道136的起始部可与电子元件150的侧150a的一个点相对，该点在与电子元件150的侧150a的中间部相距一距离d3处。该距离d3等于L/3，其中L为电子元件150的侧150a的一半。电子元件150的该定位允许最小化电子元件150下方的气泡密度。

然后将电子卡100转置于烤炉中以进行钎焊。钎焊起始时，气体可通过用于气体排放的通道容易地排出，因为通道初始没有焊膏。在钎焊的后续时间中，焊膏为足够流动性的以在通道中流动，且一旦实现钎焊，就允许材料的连续性以用于电子构件的散热。

然后将电子卡100安装在电机的供电装置中。例如，包括电子卡100的供电装置可被安装在电机壳体上。特别地，由供电装置、关联到气体压缩机蜗壳的电机形成的组件形成用于热力发动机的进气的电动增压器。

将电子构件的电子元件理解为电子构件的功能性部分。特别地，该表达不表示电子构件的将电能量输送至功能性部分的电导体。该功能性部分例如为半导体芯垫。

本发明不仅限于上述例子。附图示出组合了多种实施方式的具体实施例。然而，如权利要求所突出的，与实施方式相关的特征可相互独立、或相互组合。特别地，金属垫130a、130b、130c、130d被描述为带有多个排气通道，但其可包括仅一个通道。

Claims (6)

1.一种包括电子构件和用于接收所述电子构件的电子卡（100）的组件，所述电子卡（100）包括形成块体的金属垫（130a、130b、130c、130d），该块体具有被称作安装面（132）的面，所述安装面用于通过钎焊接收电子构件，所述安装面（132）包括至少一个通道，所述通道在安装面（132）的周边上敞开并被配置为排放在电子构件的钎焊期间形成的气体，

其中，所述通道在与第一周边侧（133）相距一距离（d1）处开始，自所述安装面（132）的第一半部延伸直至所述安装面（132）的第二半部，所述距离（d1）小于h/2且大于0，其中h为将所述第一周边侧（133）与所述安装面（132）的与所述第一周边侧（133）相对的另一周边侧分隔开的距离，该另一周边侧被称作第二周边侧（134），其中，所述电子卡包括多个所述通道，且其中，多个所述通道中的第一通道（135）和第二通道（136）在与所述第一周边侧（133）相距一距离（d1）处开始，且在所述安装面（132）的相应的顶点处敞开，所述第一通道（135）和所述第二通道（136）关于所述安装面（132）的对称轴线（Δ）对称，

其中，所述电子构件包括壳体和被容置在所述壳体中的电子元件（150），所述电子构件被钎焊在所述安装面（132）上，所述电子元件（150）被定位在所述安装面（132）的这样的部分上：用于气体排放的一个或多个通道起始于该部分。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，第三通道（137）与所述第一周边侧（133）的中间部相对地起始，并沿着所述安装面（132）的对称轴线（Δ）延伸，以在所述安装面（132）的第二周边侧（134）上敞开。

3.根据权利要求1或2所述的组件，另外包括用于气体排放的第四通道（138、139），所述第四通道（138、139）自邻接所述第一周边侧（133）的顶点延伸，所述第四通道（138、139）在其位于所述顶点处的端部处敞开并在其另一端部处不敞开。

4.根据权利要求1或2所述的组件，另外包括用于气体排放的第五通道（140、141），所述第五通道（140、141）自与所述第一周边侧（133）相对的第二周边侧（134）延伸；所述第五通道（140、141）在其位于所述第二周边侧（134）处的端部处敞开并在其另一端部处不敞开。

5.根据权利要求2所述的组件，其中：

所述电子元件为块体的形状，所述电子构件在所述安装面（132）上被安装为使得所述电子元件（150）关于所述对称轴线（Δ）对称，且所述电子元件具有与所述安装面（132）的所述第一周边侧（133）基本平行的侧（150a），

在所述组件中，所述电子元件（150）的所述侧（150a）以及所述第一通道（135）和第二通道（136）和/或第三通道（137）使得所述第一通道（135）和所述第二通道（136）和/或所述第三通道（137）的起始部与所述电子元件（150）的所述侧（150a）的一点相对。

6.一种组装根据权利要求1至5中任一项所述的组件的方法，包括：

- 提供所述电子卡（100）；

- 将焊料放置在所述金属垫（130a、130b、130c、130d）的所述安装面（132）上；

- 将所述电子构件放置在焊料层上并将所述电子构件钎焊在所述安装面（132）上，

在所述方法中，借助于遮蔽用于气体排放的一个或多个通道的遮盖物执行焊料的放置，以防止将焊料放置在用于气体排放的所述一个或多个通道中。

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