CN86105118A - 在应用焊料过程中支承电气或电子元件的设备 - Google Patents

Abstract

焊接电子元件用的一种支承件，包括与一下部 框架(3)作枢轴式连接的上部框架(1)。此上部框架 包括有纵向格栅件(14)，它们与横向格栅件(15)连 锁，确定出带有台阶拐角部的凹区(31)，用来使这些 元件安置就位。下部框架(3)有可滑动安装的带 (9)，上面有突出部(21)，用来当此下部框架绕枢轴 转至一闭合状态时与元件顶合。

Description

本说明书主要是关于支承电气或电子元件的设备，特别是在使用焊料的过程中。此种设备尤其是同支承集成电路组件有关。

在由于本发明的优点权日期而没有公布的欧洲专利申请号0171257中，披露了双列直插式组件用的一种支承件，此组件是滑入轨道装置中，而以边轨限制其在各个侧向上的运动。一旦将组件装配到此支承件上后，就可让其经历一些处理工序，例如清扫、漂洗、腐蚀、冲洗、干燥、上焊剂、预热、波焊、鼓风干燥、热水漂洗、冷却然后卸下。虽然在上述申请中披露的支承件对双列直插式组件有效，但需要有一种支承件来处理其它类型的组件。

特别是当前已有一类日益普遍的“塑料质无导线的集成电路载片”，称作为“PLCC”或“四边形组件”。它们较为平整，平面图呈矩形，四个边上都有接点。这些接点处于略高于此组件一主要面的位置，一般从边部延伸出，并在一条遍绕这个面周缘上的隆起部上弯曲。当前市售的PLCC沿其每一边上可有5、7、11、13或17个接点，平面图呈方形。

沿着四个边上有接点就不便于适配上述欧洲申请文件中所披露的设备，那里的集成电路组件是沿着轨道滑入的，从而需要有另一种托架用于PLCC以及出现类似问题的其它元件。

本专利主要考虑用来限制元件作侧向运动和沿一个方向作垂直运动的手段，从一宽广的立场出发，披露了支承电气或电子元件用的设备，其中包括第一组平行的细长件和第二组平行的细长件，后者与第一组相交构成一批四边形的格栅体，畸角处为此种交点的四边形以及在任何方位上的其它的那些四边形，都构成一个容纳一元件的区域，这里的确定出此种区域的四个细长件上配置有一对面垛，一个面垛是设在细长件的每个交点之外，得以阻止位于该区域中的元件侧向运动，而在这样的每一对面垛之间则至少有一个限制在一垂直方向上作垂直运动的部分，这一支承件上同样还设有限制在其它垂直方向上作垂直运动的手段。

为便于说明，假定这些部件是一些方形的PLCC，把它们的接点面朝下地焊合，这就是使具有一隆起边缘的主要面朝下。也将假定此四个边的上部没有接点而此上主要面大致为平面。还将假定在该隆起边缘内的下主要面也大致为平面。不过必须认识到，这里所公布的大致原则是适用于其它类型的部件和其它有关内容的。

应该知道，虽然前述的“上”和“下”对于较好地运用这种支承件可能是有意义的，但这样一些或与之类似的表述方式一般是在确定这种支承件的结构中用来便于说明的。

这两组平行件当用于上述PLCC的有关方面时是相交成直角并界定出一方形区域。任一区域的八个面垛都将同任一PLCC之边的上部接合，而在每个拐角的每个边上有一个。这些细长件有一部分将靠合PLCC的上面，并有和下面靠合的独立装置。

在任何细长件与一元件间的接触面积最好要相当地小，因为若不如此则将在各道处理工序中可能造成污染。于是，在一些较佳的实施例中，在每个细长件的两个面垛之间设有两个方向朝上的台阶，细长件在此两台阶间的部分是凹形的，不与元件接触。这种台阶只可在细长件的上方伸出一很短的长度，但它们之间则最好尽可能地远离开以给出最佳的稳定性。为方便起见，最好在每一个面垛的相邻处设置一个台阶，这一台阶可以充分靠近两个细长件的交点。这样，各个细长件可以沿着它的长度配置一批等距离分隔开的凹部，凹部的每一侧呈台阶形，这些细长件在此种台阶之间相交。

尽管能设想这种格栅体能由一些小的部分制成，而其中的一些将构成那种细长件之一，但对于各种实用目的，则设想此种格栅体将包括相互联锁的连续细长件。这可以由下述方式实现：给出一组具有面朝下之槽缝的细长件，缝深为细长件厚度之半，而另一组细长件上则有面朝上的深度也为其厚度之半的槽缝。

这种细长件最好取较薄的带状形式，它们的厚度要使此格栅体具有足够的刚度。它们可以由钛或能经受各种处理工序中环境影响的任何其它合适的材料制成。此种格栅体一般将支承在一框架上，而格栅体和框架间的连接要能允许有一定程度的热膨胀。

现在主要来考虑只限制垂直运动的装置，这种垂直运动在此类较理想的设备中自然是取与上述结构形式所处理的方向相反的方向，从广义的方面来说，本发明所披露的用来支承电气或电子元件的设备包括有，用来把一批这样的元件保持在一个阵列中且限制它们朝侧向和沿一垂直方向运动的装置，其中用于限制在其它垂直方向中进行垂直运动的装置包括许多平行的细长件，每个细长件沿着它的长向上设有许多适配于接合这些电子元件的突出部，每个突出部则由一突缘和允许热膨胀的槽缝安装到该框架上。

在用于上述的PLCC时，这种突出部可使电子元件保持于原位，同时可使各细长件保持其接点的清洁。为了缩小与电子元件下主面的接触面积，每个突出部应伸出一较短的长度。在需要提高稳定性时，此突出部应在纵向上组成对，使之位于电子元件的每一侧。此外或者是换一种方式，此突出部可在横向上组成对。在横向上关联的对，顶合着同一电子元件，可以设在一经合适设计的单一细长件上或靠着一些分离的细长件，它们都可由突缘和槽缝等设置而安装到框架上。

这种细长件最好是取较薄的带状形式，并应具有足以保持刚性的厚度，它们可用钛或任何其它能经受各处理工序中环境影响的适当材料构成，正如本专利所披露之设备的其它各个部件那样。

在这种优越的设备中，在侧向和在所说的一个垂直方向中的运动是由上述的格栅体安排所限制。对于这样的设备，将提供两个独立的框架部分;一个用于格栅体，其中事先已安置有电子部件;一个用于带突出部的细长件。这些框架部分然后在一起运动，使电子元件定位。这两个框架部分可用枢轴方式连接，同时可用任何方便的手段连锁在一起。

在这种较理想的配置中，格栅体本身提供了上部安装位置，而在另一种配置方式中则提供了下部安装位置。在下方的系统为焊接电子元件提供了一条便利的通道。除此，当使此下方系统的细长件与焊剂流动的相对方向平行准直，同时使它们在其它框架件下方分隔开，就够减少对此流动的阻力。这样，最好是把此种系统的细长件安装在从框架件向下突出的柱桩上。

为便于组装，这些细长件上可以设置带有扩大部分的槽缝，此种扩大的部分则可在突缘的上方运动，而那种较窄部分，当组合过程中该突缘与细长件作相对运动时，将使细长件定位并为热膨胀提供足够的空隙。有关定位另一类细长件的类似配置方式已公布于前述的欧洲专利申请号85305437.7中。

在上述的和其它有关领域内之设备的一些实施例，将通过举例方式并对照附图予以描述。

图1是用于20个PLCC的一种支承件的下部透视图;

图2是一个与图1之支承件一致的支承件的分解图，只是可用来支承36个PLCC;

图3是图2之设备的上部格栅体的部分底视图，有一PLCC已安装就位;

图4是图2中支承件的一个格栅体的放大透视图;

图5是图2中支承件的另一个格栅体的放大透视图;

图6是图5中支承件的下方支承部的一个放大透视图;

图7是图6中支承部的侧视图;

图8A是图2中支承件的一个框架件的部分放大图，图8B是此同一部分的放大透视图。

图9是这种支承件另一实施例下方支承部的透视图;

图10A是一用于上述另一实施例之框架件的端视图，而图10b是这一部件的放大的部分透视图;

图11是安装一格栅体的另一种方法的示意图。

现在参看图1，此支承件包括一个上框架1，它在2处与下框架3作枢轴连接。此上框架包括四个细长件4，支承一格栅体5和一手柄6。下框架3包括两个端部件7，上面有柱桩8来载承带状形式的支撑部9和一载携第二个手柄11的边部件10。端部件还带有弹簧爪12，它们当以上两个框架部以枢轴方式连接在一起时定位在细长件4的孔13中。

格栅体5包括10个带状的平行的纵向格栅件14和与此格栅14正交的8个带状式联锁平行的横向格栅件14。这些格栅件上有例如在16处示明的缺口端，此种格栅件向下延至框架件4的凹部17，使上述缺口与一凸耳对合。

下方的支撑部9通过与上述柱桩上突缘20扣合的槽缝19而安装在柱桩8上，得以容许热感生的运动。

此下方支撑部9成对排列，以其中一个部件弯曲地安装在柱桩8的各侧。每一支撑部沿其长向上设有四对朝上的突出部21。

上述支承件的结构与操作可据对图2至8中支承件所作的详细描述而变得更容易明白，这些图中的支承件在各个方面与图1中的一致，只不过是所处理的元件个数不同，这些图中的元件个数为36。例如，此种支承件有12个纵向的格栅件14，12个横向格栅件15和六对下方支撑部9，每个带有六对突出部21。在这一实施例中，相同的数号用来代表相同的部件。

如图中所示，每个纵向格栅件14上设有成对的朝下开口的槽缝22，它们的端部23是向下位于格栅件14厚向的中部。同样，每个横向的格栅件15上设有相应的朝上开口之槽缝24，它们的端部25则朝下位于此格栅件15厚向的中部。于是，格栅件14与15能通过槽缝在一起组成图1中所示的同一种格栅体5，而以上表面26与27平齐且使下表面28与29也平齐。参看图3，其中表明了如何将槽缝22与24连锁而确定出交点30。这种排列方式使得在这样形成的该格栅体5中，于任何方位上的其它矩形界定出可容纳元件30的区域31，而在本实施例中，区域31是正方形的。

在图4中可以更清楚地看到，格栅件14的下表面29上形成了一批凹部37。它们的端部确定出一些在槽缝24突出部之外的面垛38，因而也规定出格栅体5中的交点30。这些凹部37在39处为台阶状并有在槽缝24的突出部之间延伸的底部40，台阶部19则仅仅伸延到槽缝24的边缘。

凹部33与37的尺寸与外形相同，而成对的面垛34和成对的面垛38所分开的距离一致。台阶35和39和底部36与40一样，都是处在同一深度。

这样，在格栅体5中，在其四个角部交点30之外有一台阶35和一相应的面垛34，以及一个台阶39和一相应的面垛38。格栅件14与15在区域31中的其余部位凹向上，是由凹部33和37的底部36与40构成。

于是，当元件32位于区域31中时，它只接合四个台阶35和四个台阶39，并由于面垛34和38而位于侧向。

在本实施例中，元件32为一种方形的PLCC，它的边部41上上无接点而能与面垛34与38顶合。此种PLCC在区域42中于每一侧上有接点，这些接点越过一隆起部43，高出PLCC的下表面44。

与PLCC上表面的接触区只是台阶35与39，能有效地防止此种PLCC作向上或侧向的不希望有的运动。

为了限制朝下运动，PLCC32的下面44是为下支撑部9的突出部21所顶合。在这种配置中具有着两对突出部21，来自两相邻支撑部9中每一个的那对将顶合一PLCC的下表面44，借以给出良好的稳定性。这样，与下表面44相接触的面积乃是每个突出部21之面积45的四倍，于是便能以最小量的面积给出所要求的稳定性。

如图6与7所较清楚地表明的，每个支撑部9在它的每一端上均有一个孔19，它的形状是有一个大的部分46和一个小的部分47。如图8A与8B所示，柱桩8有突缘20，它的形状是有一个较薄的部分48和一个较大的法兰49。将支撑部9组装到突缘20之上时，孔19的较大部分46被推压到突缘20之上，然后让支撑部9相对于柱桩8运动到突缘20较薄部分28之上的孔经19之槽缝部分47。法兰49阻止了支撑部9从侧向跑出，而且一旦整个的下框架3组装好后，唯一可能的纵向运动将是由热效应引起的。

图9、10A与10B表明了另一种配置方式，其中对每个PLCC44只要求一个突出部21。这种配置当PLCC较小且只需较少支撑时是适合的，柱桩8在其一侧只有一个突缘20，而下方支撑部9有着等距离分隔的一些突出部21，在装置PLCC的每个区域31中有一个。在此实施例中，支承件上可安装60个PLCC。

在图1与2的实施例中，格栅体5是由缺口部16对合绕框架件底部的凸耳18而定位在上部框架1上，而格栅件14与15的端部则向下通过此框架件中的凹部17。然后将其余的部件（未示明）绕顶边接附到这些框架件上，以防止格栅体5向上运动。

在图11的另一种结构中，一种改型的格栅件14，在其每一端有一纵向延伸的槽缝50。这适合用来接合一完全绕框架件4′延伸的一角状件52的外突部51，并采用点焊一类方法在53处连到此框架之上。这样就提供了一种易于组装的简单结构，也能迅即适应较大的膨胀度。

在应用上述的实施例时，支承件是倒转的而PLCC是插入格栅体5的。然后使框架部3作枢轴运动，使支撑部9上的突出部也接合PLCC。此框架部由插合到孔13中的爪12保持于一闭合状态。至此将支承件向右转，借助手柄6能达到一可进行焊接作业的位置。将此支承件定向，使吊在柱桩8上支承件其余部分之下的支撑部9与焊剂的流向平行，使此流动的阻力最小。焊接完后进行相反的程序以卸空此支承件。

应知在所有的上述配置方式中都需在尺寸上有一定程度的允差，而电子元件可能不会在整个时间内部贴合所有的相应表面。

虽然具体地是参考一支承件用于PLCC的波焊情形，但其原理完全可以应用于其它的电子元件，其它的焊接作业和其它领域。

对那些熟悉本项工艺的人来说，对于上述的大略原则和特定的结构，自然可以作出修改和变动，我们并不认为这些应看作是这里所公布的范围之外的内容。虽然如此，应特别注意的是上部格栅体结构、下方支撑部的安装，以及这两者组合到一单一的支承件中。所有这几个特征应视作为独立的值得保护的内容。

Claims (16)

1、支承电气或电子元件的设备，包括第一组平行的细长件和与此第一组相交构成一批四边形所成之格栅体的第二组平行的细长件，畸角处为此种交点的四边形以及在任何方位上的其它的那些四边形，都构成一个容纳一元件的区域，这里的确定出此种区域的四个细长件上配置有一对面垛，一个面垛是设在细长件的每个交点之外，得以阻止位于该区域中的元件侧向运动，而在这样的每一对面垛之间则至少有一个限制在一垂直方向上作垂直运动的部分，这一支承件上同样还设有限制在其它垂直方向上作垂直运动的手段。

2、权利要求1中所申请的设备，其中，在每一细长件的面垛之间设有两个方向朝上的台阶，而此细长件的在此两台阶面的部分则为凹形。

3、权利要求2中所申请的设备，其中，相邻于每一面垛设有一台阶。

4、权利要求3中所申请的设备，其中，每个细长件沿其长向上有一批等距分开的凹部，凹部的每一侧都为台阶形的，那种细长件即在其中相交。

5、以上任何一项权利要求中所申请的设备，其中，上述格栅体包括相互连锁的连续件。

6、权利要求5所申请的设备，其中，前述细长件是通过提供了这样两组细长件而连锁：一组细长件有面朝下的槽缝，其深度为此种细长件厚度之半;另一种细长件则有面朝上的槽缝，其深度为此种细长件厚度之半。

7、权利要求5或6所申请的设备，其中，上述细长件为薄带。

8、支承电气或电子元件的设备，包括有用来把一批这样的元件保持在一个阵列中且限制它们朝侧向和沿一垂直方向运动的装置，其中用于限制在其它方向中进行垂直运动的装置包括许多平行的细长件，每个细长件沿着它的长向上设有许多适配于接合这些电子元件的突出部，每个突出部则由一突缘和允许热膨胀的槽缝安装到该框架上。

9、权利要求8所申请的设备，其中，上述突出部在纵向上组成对，使之位于元件的每一侧。

10、权利要求8或9所申请的设备，其中，上述突出部在侧向上组成对。

11、权利要求10所申请的设备，其中，此沿侧向组成的对是由一些细长件对所形成，而每个细长件是由一突缘与槽缝设置而安装在框架上。

12、权利要求8至11中任何一项所申请的设备，其中，所说的细长件是安装在从该框架向下突出的柱桩上。

13、权利要求8至12中任何一项所申请的设备，其中，此种细长件上配置着具有可在该突缘上方运动的扩大部分，以及较窄的部分，后者在此突缘和细长件于装配过程中作相对运动时，将固定住此细长件并为热膨胀提供足够的空隙。

14、权利要求8至13中任何一项所申请的设备，其中，用来支承一批在一阵列中的元件和限制这些元件在上述的一个垂直方向上作侧向运动的装置，包括了权利要求1至7中任何一项所陈述的装置。

15、权利要求14所申请的设备，其中述及的一个垂直方向是朝上方向。

16、权利要求8至15中任何一项所申请的用于波焊作业的设备，其中，在此设备与焊剂之间的相对运动方向是与上述细长件相平行的。

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