CN116963425A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供电子设备。电子设备具有基板和焊接于基板的平板状的金属板。金属板具备：第1主面；第2主面，其为与第1主面相反一侧的面；以及侧面，其连接第1主面与第2主面。侧面具备剪切面和破断面。金属板以使剪切面比破断面接近基板的方式配设于基板。在基板与剪切面之间形成有焊接圆角。

Description

电子设备

技术领域

本公开涉及电子设备。

背景技术

电子设备具有平板状的金属板和焊接该金属板的基板。金属板具有第1主面、第2主面、侧面。第1主面是与第2主面相反一侧的面。侧面将第1主面与第2主面连接。金属板例如以第1主面与基板相向的方式配设于基板。在金属板的侧面与基板之间形成有焊接圆角。为了将焊接圆角形成于金属板的侧面与基板之间，例如如日本特开2022-12428号公报所公开的那样，对金属板的侧面进行镀覆处理。

然而，若为了形成焊接圆角而对金属板的侧面进行镀覆处理则电子设备的制造成本高企。

发明内容

在本公开的一方式中，提供具备基板和焊接于上述基板的平板状的金属板的电子设备。上述金属板具有：第1主面；第2主面，其为与上述第1主面相反一侧的面；以及侧面，其连接上述第1主面与上述第2主面。上述侧面具备剪切面和破断面。上述金属板以使上述剪切面比上述破断面接近上述基板的方式配设于上述基板。在上述基板与上述剪切面之间形成焊接圆角。

附图说明

图1是表示实施方式的电子设备的局部侧视图。

图2是表示图1的电子设备的局部俯视图。

图3是表示图1的电子设备的局部立体图。

图4是表示图1的电子设备的局部剖视图。

图5是表示金属板的剪切面、破断面、第2镀覆层的局部立体图。

图6是表示金属板材料的立体图。

图7是表示剪切加工的示意图。

具体实施方式

以下，根据图1～图7对将电子设备具体化的一实施方式进行说明。

＜电子设备的整体＞

如图1～图4所示，电子设备10具有基板11和金属板20。电子设备10例如设置于DC-DC转换器。

＜基板＞

基板11具有绝缘基板12和导体图案13。导体图案13设置于绝缘基板12的主面。

＜金属板＞

金属板20为平板状。金属板20的末端部通过焊料30而与导体图案13接合。金属板20由导电率高的金属材料形成。例如，金属板20由铜形成。虽将后述，但金属板20是对被镀覆处理过的金属板材料进行剪切加工而形成的。

金属板20具有第1主面21、第2主面22、侧面23。第1主面21与第2主面22在金属板20的板厚方向上相互位于相反一侧。金属板20的板厚方向是从第1主面21和第2主面22中一者朝向另一者的方向。以下，将金属板20的板厚方向简称为板厚方向。

第1主面21被镀覆处理。金属板20具有被覆第1主面21的第1镀覆层24。第2主面22被镀覆处理。金属板20具有被覆第2主面22的第2镀覆层25。

第1镀覆层24和第2镀覆层25分别例如由锡形成。另外，第1镀覆层24和第2镀覆层25分别也可以是通过锡、金、镍和银中任一者或组合它们中至少两者而得到的合金而形成的。

侧面23将第1主面21与第2主面22连接。侧面23具备剪切面23a和破断面23b。此外，在侧面23形成有塌边面23c。塌边面23c在板厚方向上以连接第1主面21与剪切面23a的方式弯曲。

剪切面23a在板厚方向上连接塌边面23c与破断面23b。在剪切面23a和塌边面23c形成有多个沿板厚方向延伸的条纹状的加工痕23d。加工痕23d是微小的槽。

破断面23b在板厚方向上将第2主面22与剪切面23a连接。详情虽未图示，但破断面23b是比剪切面23a粗糙的凹凸面。在破断面23b没有形成有以条纹状延伸的加工痕23d。剪切面23a和破断面23b在从第1主面21朝向第2主面22的方向上依次排列配置。

另外，以下，将板厚方向上的剪切面23a的长度设为L1，将板厚方向上的破断面23b的长度设为L2进行说明。

＜金属板的制造方法＞

如图6和图7所示，金属板20是对在板厚方向的两面实施了镀覆处理的金属板材料40进行剪切加工而形成的。在俯视时，金属板材料40大于金属板20。金属板材料40具有第1面40a、第2面40b以及连接第1面40a与第2面40b的连接面40c。第1面40a与第2面40b在金属板材料40的板厚方向上相互位于相反一侧。金属板材料40的板厚方向是从第1面40a和第2面40b中一者朝向另一者的方向。金属板材料40的板厚方向与金属板20的板厚方向相同。

金属板材料40的第1面40a、第2面40b以及连接面40c被镀覆处理。因此，在第1面40a、第2面40b以及连接面40c形成有镀覆层41。第1面40a是形成金属板20的第1主面21的面。第2面40b是形成金属板20的第2主面22的面。

金属板材料40的剪切加工通过模具50进行。模具50具有冲模51和冲头52。冲头52形成为能够从金属板材料40冲裁出金属板20的形状。

在剪切加工中，在冲模51上载置金属板材料40。以使第2面40b的镀覆层41与冲模51相接的方式将金属板材料40载置于冲模51。而且，冲头52被从第1面40a朝向第2面40b下压金属板材料40。若通过冲头52沿板厚方向下压金属板材料40，则在金属板材料40的与冲头52接触的接触部产生“塌边”。通过该“塌边”形成有塌边面23c。此外，通过与冲头52的接触而在塌边面23c形成有加工痕23d。

若进一步通过冲头52沿板厚方向下压金属板材料40，则在金属板材料40的截面形成有剪切面23a，并且在金属板材料40产生裂纹。此外，通过与冲头52的接触，在剪切面23a形成有加工痕23d。若进一步通过冲头52沿板厚方向下压金属板材料40而继续进行剪切，则在金属板材料40的截面形成有破断面23b，并且裂纹沿金属板材料40的板厚方向发展，金属板材料40的剪切结束。

若剪切加工结束，则形成有具备具有剪切面23a、破断面23b、塌边面23c的侧面23的金属板20。

＜焊料＞

如图1～图4所示，焊料30将导体图案13与金属板20相互接合。导体图案13设置于绝缘基板12，因此，焊料30使基板11与金属板20相互接合。金属板20以使剪切面23a比破断面23b接近基板11的方式配设于基板11。因此，焊料30使第1镀覆层24与导体图案13接合。此外，焊料30使侧面23的剪切面23a和塌边面23c与导体图案13接合。

焊料30使导体图案13与金属板20相互导通。焊料30具有第1缘部30a和第2缘部30b。第1缘部30a沿着剪切面23a与破断面23b间的分界线延伸。第2缘部30b沿着导体图案13的边缘延伸。

焊料30具有焊接圆角31。焊接圆角31形成于导体图案13与侧面23(剪切面23a和塌边面23c)之间。

如图1所示，在焊接圆角31的侧视时，将焊接圆角31的第1缘部30a与第2缘部30b间的中间位置作为“P”。此外，在焊接圆角31的侧视时，将连接第1缘部30a与第2缘部30b的假想直线作为第1假想线M，并且将在中间位置P通过并且与第1假想线M正交的假想直线作为第2假想线N。

在焊接圆角31的侧视时，焊接圆角31以从第1缘部30a和第2缘部30b起分别朝向中间位置P凹陷的方式弯曲。在通过通电使金属板20发热时，热也经由焊接圆角31而传递至基板11，因此，金属板20和基板11热膨胀。此时，在焊接圆角31产生应力。存在由于该应力而在焊接圆角31上从中间位置P附近起产生裂缝这种情况。裂缝容易沿着第2假想线N在焊接圆角31中发展。

为了抑制形成了发展的裂缝达到导体图案13而适当地设定焊接圆角31的长度L3。焊接圆角31的长度L3是从第1缘部30a朝向导体图案13延伸的垂线T的长度。焊接圆角31的长度L3设定为在设置有电子设备10的DC-DC转换器的保证期间内不会使焊接圆角31产生断裂那样的长度以上。这样的焊接圆角31的长度L3通过实验等而预先确认。此外，DC-DC转换器的保证期间内是指在设想为DC-DC转换器暴露的温度环境中保证DC-DC转换器的动作的期间。考虑到设置有电子设备10的机器、电子设备10所曝露的环境、施加于电子设备10的振动等外部的原因等来适当地设定焊接圆角31的长度L3。

焊接圆角31的第1缘部30a沿着剪切面23a与破断面23b之间的边界形成。在第1镀覆层24与导体图案13之间也夹设有焊料30，因此，焊接圆角31的长度L3比剪切面23a的长度L1长。而且，以能够在剪切面23a与基板11之间形成长度L3的焊接圆角31的方式设定剪切面23a的长度L1。因此，可以说焊接圆角31即便不形成于破断面23b也确保所需的长度L3。因此，侧面23的板厚方向的长度换句话说金属板20的板厚，设定为在破断面23b上没有形成焊接圆角31的长度。而且，以在剪切加工时能够确保剪切面23a的所需的长度L1的方式设定金属板20的板厚。若形成剪切面23a，则破断面23b的长度L2确定。

＜实施方式的作用＞

在将金属板20焊接于基板11时，在导体图案13上配设未图示的焊料膏，并且在焊料膏上载置金属板20的末端部。此时，以使剪切面23a比破断面23b接近基板11的方式换言之以使第1主面21与基板11相向的方式相对于基板11配设金属板20。详细而言，以使焊料膏夹在导体图案13与第1镀覆层24之间的方式配置金属板20。

而且，通过回流焊炉等使焊料膏熔融。所熔融的焊料在第1镀覆层24与导体图案13之间湿润扩张。并且，所熔融的焊料沿着塌边面23c和剪切面23a的加工痕23d而趋向破断面23b，到达至剪切面23a与破断面23b之间的边界。此外，所熔融的焊料到达至导体图案13的边缘。而且，通过使所熔融的焊料固化使金属板20和基板11通过焊料30接合而将金属板20焊接于基板11，并且形成有焊接圆角31。

根据上述实施方式，能够得到以下那样的效果。

(1)即便不对金属板20的侧面23进行镀覆处理，也能够利用剪切面23a的加工痕23d而在剪切面23a与基板11之间形成焊接圆角31。因此，与为了焊接圆角31的形成而对金属板20的侧面23进行镀覆处理这种情况相比，能够减少基板11与金属板20间的焊接所需的制造成本。

(2)将金属板20的板厚设定为不在破断面23b形成焊接圆角31的长度。因此，能够抑制在金属板20的侧面23的板厚方向整体形成焊接圆角31。

(3)金属板20是通过对被镀覆处理了的金属板材料40进行剪切加工而形成的。仅通过对金属板材料40进行剪切加工，便能够形成具有被进行了镀覆处理的第1主面21和第2主面22并且具备剪切面23a和破断面23b的金属板20。例如，考虑以下那样的制造方法。即，首先，对没有被镀覆处理的金属板材料进行剪切加工而形成剪切面23a和破断面23b，其后，以不对剪切面23a和破断面23b进行镀覆处理的方式对第1主面21和第2主面22进行镀覆处理。与这样的制造方法相比，在本实施方式中，能够容易地制造金属板20。

另外，本实施方式能够如以下那样变更而实施。本实施方式和以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合而实施。

○金属板20具有被覆第1主面21的第1镀覆层24和被覆第2主面22的第2镀覆层25，但不局限于此。也可以在第1主面21和第2主面22没有设置有镀覆层，也可以仅在任一者设置有镀覆层。

○金属板20也可以通过以下那样的步骤形成。即，首先，对没有被镀覆处理的板材料进行剪切加工，得到在侧面具有剪切面23a和破断面23b的金属板。接下来，对所得到的金属板的第1主面21和第2主面22实施镀覆处理。

○金属板20的板厚也可以是在基板11与破断面23b之间形成有焊接圆角31的局部的长度。

○焊接圆角31的第1缘部30a也可以没有到达至剪切面23a与破断面23b之间的边界，而位于剪切面23a的区域内。换句话说，焊接圆角31也可以覆盖剪切面23a的区域整体，也可以覆盖剪切面23a的区域的局部。

○在焊接圆角31的侧视时，焊接圆角31也可以以从第1缘部30a和第2缘部30b起分别朝向中间位置P鼓起的方式弯曲，也可以是将第1缘部30a与第2缘部30b笔直地连接的形状。

○也可以是，在电子设备10中，在绝缘基板12的两面设置有导体图案13，并且在基板11的两面焊接有金属板20。在这种情况下，只要至少一个金属板20以使剪切面23a比破断面23b接近基板11的方式配设于基板11即可。

○电子设备10也可以设置于逆变器。

Claims (5)

1.一种电子设备，其特征在于，具备：

基板；以及

平板状的金属板，其焊接于所述基板，

所述金属板具有：

第1主面；

第2主面，其为与所述第1主面相反一侧的面；以及

侧面，其连接所述第1主面与所述第2主面，

所述侧面具备剪切面和破断面，

所述金属板以使所述剪切面比所述破断面接近所述基板的方式配设于所述基板，

在所述基板与所述剪切面之间形成焊接圆角。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述侧面在从所述第1主面朝向所述第2主面的方向上具有长度，所述侧面的所述长度设定为不在所述破断面形成所述焊接圆角的长度。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述金属板是通过沿板厚方向对所述板厚方向的两面被进行了镀覆处理的金属板材料进行剪切加工而形成的。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电子设备，其特征在于，

所述剪切面和所述破断面在从所述第1主面朝向所述第2主面的方向上排列配置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电子设备，其特征在于，

所述焊接圆角具有沿着所述剪切面与所述破断面间的边界延伸的缘部或在所述剪切面的区域内延伸的缘部。