CN111885850B - F型封装功率管的连接装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种F型封装功率管的连接装配方法，包含：S1、在PCB板上开设若干个非金属化的引脚插装孔；在PCB板的底面上设置若干个焊盘；S2、将F型封装功率管的引脚对应穿过引脚插装孔，采用紧固件将F型封装功率管固定安装在PCB板上；S3、将焊片的中部下凹设置形成“Ω”形；在焊片的一端开设焊片安装孔，另一端作为印制板焊盘焊端；S4、将焊片的焊片安装孔穿过F型封装功率管的一个引脚后焊接，将焊片的焊端搭接在对应的焊盘上进行焊接连接；S5、重复S4，直至所有引脚均与对应焊盘焊接连接，完成F型封装功率管与PCB板的软连接装配。本发明采用“Ω”形焊片实现F型封装功率管与PCB板之间的软连接焊接，达到应力释放的目的，提高装配后产品的可靠性。

Description

F型封装功率管的连接装配方法
技术领域
本发明涉及一种F型封装功率管的连接装配方法，具体是指一种F型封装功率管与电路板的安装工艺方法，属于航天电子电气装联的技术领域。
背景技术
在航天电源系统的电路板上，通常需要安装一些F型封装功率管以实现其电气性能。如图1所示，在现有技术中，F型封装功率管的装配方法，通常是先将功率管1插装到PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板2上，然后用紧固件3将功率管1紧固安装在PCB板2上，再将功率管1的引脚4焊接在PCB板2的通孔焊盘上，从而完成F型封装功率管的装配。如果安装的是大功率的F型功率管，往往还须在功率管1和PCB板2之间增加安装散热块。
在现有安装方式中，F型封装功率管是通过紧固件机械安装后再通过引脚直接与PCB板的焊盘焊接连接。由于F型功率管的引脚为一般为硬引线，与接点硬连接后，在温度、蠕变等作用下存在应力无法释放的隐患，焊点在应力的长期作用下有开裂风险，不利于产品的可靠性。
授权专利《一种功率器件的安装方法及安装组件》，申请号为CN201110093762.7，公开了一种功率器件的安装方法。该方法具体步骤为：A、把带有功率器件卡槽和PCB卡扣的功率器件压块装配至PCB板上；B、把功率器件置于功率器件卡槽中，以便形成功率器件组件；C、把功率器件组件置于散热器中。该装配方法通过使用带有功率器件卡槽和PCB卡扣的功率器件压块，解决了功率管装配加散热块时管脚应力残留及安规距离不够的问题。但功率管管脚与PCB板的电气连接仍为传统的硬连接焊接方式，且该专利中所涉及的功率管为TO封装。
专利申请《一种电路板的装配方法》，申请号为CN201410385439.0，公开了一种电路板的装配方法。该装配方法包括PCB板、多个功率管(TO封装)、散热器以及紧固件。具体为：将每个功率管的引脚的末端穿过相应的引脚插孔；将散热器与每个功率管的散热面相互贴合；将紧固件固定在散热器上，使得每个功率管固定安装在散热器上；将每个功率管的引脚与相应的引脚插孔焊接。该方法适用于PCB板上大量功率管的装配，可缓解装配时的累积误差带来的功率管引脚与PCB板的引脚插孔对位困难的现象。但对于单个功率管的装配方式，仍为传统的先紧固后焊接的硬连接方式。
论文《F型封装功率晶体管气密性工艺分析及改进》，其中介绍了设计结构、材料选用、加工工艺对F型封装功率管的气密性影响。并通过烧焊前处理、烧焊所用气体、烧焊温度控制、烧焊先后次序的排列及管帽与钢圈的焊接这五个方面进行了工艺改进，从而提高F型封装功率管的气密性。该论文中并没有涉及F型封装功率管在PCB板上的具体装配工艺。
论文《功率管安装方式研究》，其中研究了功率管TO-254、TO-257、TO-258封装，TO-39封装的直插焊接形式及SMD-0.5、SMD-1、SMD-2封装的表面安装形式的改进。但没有研究F型封装功率管的装配工艺的改进。
基于上述，本发明提供一种F型封装功率管的连接装配方法，解决现有技术中存在的缺点和限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种F型封装功率管的连接装配方法，通过对PCB板的设计进行改进，采用“Ω”形焊片实现F型封装功率管与PCB板之间的软连接焊接，以达到应力释放的目的，从而提高装配后产品的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供一种F型封装功率管的连接装配方法，包含以下步骤：
S1、在PCB板上开设若干个非金属化的、且分别对应F型封装功率管的各个引脚的引脚插装孔；在PCB板的底面上通过表贴方式设置若干个分别对应各个引脚插装孔的焊盘；
S2、将F型封装功率管的各个引脚对应穿过PCB板的各个引脚插装孔，采用紧固件将F型封装功率管固定安装在PCB板上；
S3、将焊片的中部下凹设置形成“Ω”形；在焊片的其中一端开设焊片安装孔，另一端作为焊端；
S4、将焊片一端的焊片安装孔穿过F型封装功率管的其中一个引脚，并通过焊接连接；将焊片另一端的焊端搭接在与该引脚所插入的引脚插装孔对应的焊盘上，并通过焊接连接；
S5、重复S4，直至F型封装功率管的所有引脚均与PCB板上对应的焊盘完成焊接连接，完成F型封装功率管与PCB板的软连接装配。
所述的S1中，PCB板上开设的引脚插装孔的直径比F型封装功率管的引脚的直径大0.2～0.4mm。
所述的S1中，每个焊盘均对应设置在各个引脚插装孔的外侧，且每个焊盘均与对应的引脚插装孔之间设置间隔距离。
所述的S2中，F型封装功率管的两端分别开设第一紧固安装孔，PCB板的两端分别开设第二紧固安装孔；所述的紧固件分别穿过第一紧固安装孔和第二紧固安装孔，将F型封装功率管固定安装在PCB板上。
所述的S3中，焊片采用黄铜制成，且表面采用镀镍金工艺。
所述的S3中，还包含对焊片的焊端进行除金和搪锡操作的步骤。
所述的S4中，焊接温度为300℃±5℃，焊接时间为2s～3s。
所述的S1和S2之间，还包含在F型封装功率管与PCB板之间设置散热块的步骤。
本发明还提供一种F型封装功率管的连接装配方法，包含以下步骤：
S1、在PCB板上开设若干个非金属化的、且分别对应F型封装功率管的各个引脚的引脚插装孔；在PCB板的底面上通过表贴方式设置若干个分别对应各个引脚插装孔的焊盘；
S2、将F型封装功率管的各个引脚对应穿过PCB板的各个引脚插装孔，采用紧固件将F型封装功率管固定安装在PCB板上；
S3、将软导线的一端与F型封装功率管的其中一个引脚通过焊接连接，将软导线的另一端搭接在与该引脚所插入的引脚插装孔对应的焊盘上，并通过焊接连接；
S4、重复S3，直至F型封装功率管的所有引脚均与PCB板上对应的焊盘完成焊接连接，完成F型封装功率管与PCB板的软连接装配。
所述的S3中，对软导线的一端进行去除绝缘层和搪锡操作，再将该软导线的一端绕焊在F型封装功率管的引脚上。
综上所述，本发明提供的F型封装功率管的连接装配方法，通过对PCB板的设计进行改进，采用“Ω”形焊片实现F型封装功率管与PCB板之间的软连接焊接，以达到应力释放的目的，从而提高装配后产品的可靠性，有效解决了现有技术中F型封装功率管与印制板接点硬连接后，焊点在环境、试验等条件下产生温度、蠕变应力而导致的焊点开裂与组件失效问题。
附图说明
图1为现有技术中的F型封装功率管的装配示意图；
图2a为本发明中的F型封装功率管的俯视图；图2b为本发明中的F型封装功率管的侧视图；
图3为本发明中的PCB板的仰视图；
图4a为本发明中的焊片的俯视图；图4b为本发明中的焊片的侧视图；
图5为本发明中的F型封装功率管装配完成后的示意图。
具体实施方式
以下结合图2～图5，通过优选实施例对本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
本发明提供一种F型封装功率管的连接装配方法，用于F型封装功率管与PCB板之间的软连接装配，在连接装配之前，需要准备PCB板、F型封装功率管、紧固件及焊片，如有必要，同时需准备散热块。
在本发明的一个优选实施例中，所述的F型封装功率管采用的型号规格为LMSK4201。如图2a所示，为该F型封装功率管的俯视图，该F型封装功率管1的两端分别开设有第一紧固安装孔5。如图2b所示，为该F型封装功率管的侧视图，该F型封装功率管1的底部设置有若干个引脚4，且该些引脚4排列形成圆形。
所述的F型封装功率管的连接装配方法，具体包含以下步骤：
S1、如图3所示，所述的PCB板2上开设有若干个非金属化的、且分别对应F型封装功率管1的各个引脚4的引脚插装孔6，所述的非金属化是指该引脚插装孔6的内壁及周围均采用非金属化材料；所述的PCB板2的底面上通过表贴方式设置有若干个焊盘8，每个焊盘8均对应一个引脚插装孔6设置。
优选的，如图3所示，所述的PCB板2上开设的引脚插装孔6的个数与F型封装功率管1的引脚4的个数相同，且对应每个引脚4的位置，该些引脚插装孔6排列形成圆形。进一步，所述的PCB板2上开设的引脚插装孔6的直径比F型封装功率管1的引脚4的直径大0.2～0.4mm。本实施例中，所述的引脚插装孔6的直径为1.2mm。
优选的，如图3所示，所述的PCB板2上表贴设置的焊盘8的个数与引脚插装孔6的个数相同，且每个焊盘8均对应设置在各个引脚插装孔6的外侧，每个焊盘8均与对应的引脚插装孔6之间间隔一定距离。由于引脚插装孔6排列形成圆形，因此所有的焊盘8在引脚插装孔6的外围也相应排列形成圆形。本实施例中，所述的焊盘8采用的尺寸为2.5mm×3.5mm，每个焊盘8最靠近PCB板2边缘处的外边缘与对应的引脚插装孔6的中心之间间隔7mm的间距。
S2、将F型封装功率管1的各个引脚4对应穿过PCB板2上的各个引脚插装孔6，并采用紧固件将F型封装功率管1固定安装在PCB板2上。
优选的，如图3所示，所述的PCB板2的两端分别开设有第二紧固安装孔7，所述的紧固件分别穿过F型封装功率管1的第一紧固安装孔5和PCB板2的第二紧固安装孔7，从而将F型封装功率管1固定安装在PCB板2上。
进一步，所述的紧固件包含螺钉、弹垫、平垫、螺母，将螺钉依次穿过弹垫、平垫以及F型封装功率管1的第一紧固安装孔5和PCB板2的第二紧固安装孔7，再在该螺钉的两端旋紧螺母，从而将F型封装功率管1固定安装在PCB板2上。
S3、提供焊片9，如图4b所示，该焊片9的中部下凹呈“Ω”形11；如图4a所示，该焊片9的其中一端开设有焊片安装孔10，另一端为焊端。
优选的，所述的焊片9采用黄铜制成，且表面采用镀镍金工艺。
优选的，需要对焊片9的焊端进行除金和搪锡操作，在对焊片进行焊接时，先对焊片使用锡铅焊料进行焊接，完成后使用吸锡绳将焊锡吸除，如此重复操作两次进行除金和搪锡操作，防止焊片表面氧化等现象而造成接触不良的情况发生。
S4、将焊片9一端的焊片安装孔10穿过F型封装功率管1的其中一个引脚4，并使用锡铅焊料将焊片9与引脚4通过焊接连接在一起；同时，将焊片9另一端的焊端搭接在与该引脚4所插入的引脚插装孔6对应的焊盘8上，并通过锡铅焊料进行焊接连接。
优选的，采用手工电烙铁对焊片9的焊端与焊盘8进行焊接连接，焊接温度为300℃±5℃，焊接时间为2s～3s，并且在完成焊接后清理焊点处的助焊剂残留。
S5、重复S4，直至F型封装功率管1的所有引脚4均与PCB板2上对应的焊盘8完成焊接连接，即完成F型封装功率管1与PCB板2的软连接装配，如图5所示。
由于采用中部呈“Ω”形的焊片来连接引脚4与焊盘8，使得F型封装功率管1与PCB板2之间由现有技术中的硬连接改进为软连接，该焊片的“Ω”形可有效释放并缓冲焊点在环境、试验过程中产生的应力，从而解决了目前F型封装功率管与PCB板硬连接后，焊点在环境、试验等条件下产生温度、蠕变应力而导致的焊点开裂与组件失效问题。
进一步，如F型封装功率管有散热需求，在所述的S1和S2之间，还包含在F型封装功率管1与PCB板2之间设置散热块的步骤。
在本发明的另一个优选实施例中，可根据电流大小选用相应规格的软导线来代替上述的焊片9，将该软导线的一端剥头(剥除包裹在软导线端部外的绝缘层)并搪锡(对软导线端部使用锡铅焊料进行焊接)后绕焊在F型封装功率管1的引脚4上，将该软导线的另一端与PCB板2上对应的焊盘8通过搭接方式焊接连接，同样实现F型封装功率管1与PCB板2之间的软连接。本实施例中，所述的软导线采用的型号规格为AFK-250V-250 19×0.16。
综上所述，本发明提供的F型封装功率管的连接装配方法，通过对PCB板的设计进行改进，采用“Ω”形焊片实现F型封装功率管与PCB板之间的软连接焊接，以达到应力释放的目的，从而提高装配后产品的可靠性，有效解决了现有技术中F型封装功率管与印制板接点硬连接后，焊点在环境、试验等条件下产生温度、蠕变应力而导致的焊点开裂与组件失效问题。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1、在PCB板上开设若干个非金属化的、且分别对应F型封装功率管的各个引脚的引脚插装孔；在PCB板的底面上通过表贴方式设置若干个分别对应各个引脚插装孔的焊盘；
S2、将F型封装功率管的各个引脚对应穿过PCB板的各个引脚插装孔，采用紧固件将F型封装功率管固定安装在PCB板上；
S3、将焊片的中部下凹设置形成“Ω”形；在焊片的其中一端开设焊片安装孔，另一端作为焊端；
S4、将焊片一端的焊片安装孔穿过F型封装功率管的其中一个引脚，并通过焊接连接；将焊片另一端的焊端搭接在与该引脚所插入的引脚插装孔对应的焊盘上，并通过焊接连接；
S5、重复S4，直至F型封装功率管的所有引脚均与PCB板上对应的焊盘完成焊接连接，完成F型封装功率管与PCB板的软连接装配。
2.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S1中，PCB板上开设的引脚插装孔的直径比F型封装功率管的引脚的直径大0.2～0.4mm。
3.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S1中，每个焊盘均对应设置在各个引脚插装孔的外侧，且每个焊盘均与对应的引脚插装孔之间设置间隔距离。
4.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S2中，F型封装功率管的两端分别开设第一紧固安装孔，PCB板的两端分别开设第二紧固安装孔；
所述的紧固件分别穿过第一紧固安装孔和第二紧固安装孔，将F型封装功率管固定安装在PCB板上。
5.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S3中，焊片采用黄铜制成，且表面采用镀镍金工艺。
6.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S3中，还包含对焊片的焊端进行除金和搪锡操作的步骤。
7.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S4中，焊接温度为300℃±5℃，焊接时间为2s～3s。
8.如权利要求1所述的F型封装功率管的连接装配方法，其特征在于，所述的S1和S2之间，还包含在F型封装功率管与PCB板之间设置散热块的步骤。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114083169B (zh) * 2021-12-13 2023-07-04 上海无线电设备研究所 射频同轴转微带的软连接工艺方法及工装
CN114567973B (zh) * 2022-02-10 2024-04-12 上海航天电子通讯设备研究所 一种cqfp芯片自带非金属化通孔的pcb封装方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103596365A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 上海空间电源研究所 一种功率管与印制电路板的安装结构
CN106655814A (zh) * 2017-03-07 2017-05-10 珠海英搏尔电气股份有限公司 交流电机控制器的制作方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422128A (en) * 1981-08-06 1983-12-20 General Motors Corporation Push-on terminal clip and assembly
CN202059683U (zh) * 2011-03-25 2011-11-30 卧龙电气集团股份有限公司 十字贴面成型焊接结构
CN102740646B (zh) * 2011-04-13 2015-11-18 福建睿能科技股份有限公司 一种功率器件的安装方法及安装组件
CN105376956B (zh) * 2014-08-07 2017-12-15 艾默生网络能源有限公司 一种电路板的装配方法
CN208538840U (zh) * 2018-06-25 2019-02-22 比亚迪股份有限公司 一种功率模块
CN109104827A (zh) * 2018-08-09 2018-12-28 上海航天设备制造总厂有限公司 元器件自动抬高波峰焊接的电子装联焊接方法
CN111081457A (zh) * 2020-01-16 2020-04-28 上海航天电子通讯设备研究所 一种星载平面变压器的安装方式

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103596365A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 上海空间电源研究所 一种功率管与印制电路板的安装结构
CN106655814A (zh) * 2017-03-07 2017-05-10 珠海英搏尔电气股份有限公司 交流电机控制器的制作方法

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