專利名稱：適用表面安裝工藝的端子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的表面安裝端子。
背景技術(shù)：
為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理和電源管理的便利，電子設(shè)備的研發(fā)越來越多地傾向于使用電源轉(zhuǎn)換器。
電源轉(zhuǎn)換器可以提供輸出低電壓0.8V、 1.2V、 2.5V、 3.3V、 5V等、輸出電流達(dá)到20A、 30A至更 大，而且體積又比較小， 一些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品尺寸的長x寬x高只有20mm x 11mm x 7mm、 33mm x 13.5mm x8mm等。
大多數(shù)的電子設(shè)備制造廠正在使用表面貼裝技術(shù)(以下簡稱SMT-surface mount technology)生產(chǎn) 工藝來進(jìn)行自動化貼片和焊接。SMT工藝是一種生產(chǎn)流程，首先在印刷電路板(PCB-print circuit board)
上印刷焊膏，元器件由貼片機(jī)或手工放在指定的位置，然后采用回流焊接工藝進(jìn)行焊接。貼好元器件的 PCB在回流焊設(shè)備中經(jīng)過不同溫區(qū)的爐子進(jìn)行升溫、預(yù)熱、加溫、冷卻等，在溫度變化的過程中，焊 膏熔化至冷卻，焊接過程得以完成。只要產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理，整個(gè)生產(chǎn)流程就可以完全由機(jī)器完成，較少人 工參與，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。
SMT端子用于連接電源轉(zhuǎn)換器和目標(biāo)電路，可以采用SMT工藝或手工焊接。端子通常是金屬材質(zhì) 的長方體、立方體或圓柱體、多棱柱等形狀。為保證端子能夠通過較大的電流，端子往往比較粗壯。這 些端子在手工焊接或經(jīng)過SMT工藝同電源轉(zhuǎn)換器和目標(biāo)電路連接時(shí)，往往會產(chǎn)生如下問題
1) 端子下部焊膏受熱不足或不均勻，在過爐時(shí)端子下方焊膏沒有完全熔化，產(chǎn)生假焊。
2) 端子下部焊膏冷卻過程中速度不均勻，在端子下方的焊膏內(nèi)部容易產(chǎn)生假焊。
3) 端子的可焊點(diǎn)少，焊膏附著面小，造成假焊和接觸不良。 針對這些情況， 一些開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的廠家做了一些處理。
比如，Tyco就在提醒用戶，在與SMT連接的電路上做了一些處理，但是這個(gè)問題沒有得到根本的 改善和解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過在光滑金屬端子的表面進(jìn)行各種對稱開槽的設(shè)計(jì)，以增大端子的吸附面積和可焊點(diǎn)，便 亍SMT加工，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 本發(fā)明所設(shè)計(jì)的SMT端子的方案如下
對于長方體或正方體的端子，采用對稱開槽的方式，即在長方體或正方體的對稱的四個(gè)面上，對稱 開槽。參見圖1提供的示例，是在長方體的四個(gè)面上開了 2對對稱的弧形槽。 開槽必須是對稱的，對稱性具有以下含意
第一、在同一面上，左邊開1條，在對稱的右邊也必須開1條；在左邊如果開2條、右邊也必須
對稱地開2條；如果左邊是數(shù)條，右邊也是數(shù)條。
第二、在一個(gè)面上開槽，在對稱的另一個(gè)面上，也需要對稱開槽。
第三、為了便于加工，連續(xù)的4個(gè)面開槽且槽是連續(xù)的。
對于圓柱體或多棱柱(如六棱柱或八棱注)的端子，開槽的方式有三種
第一種是在柱體的柱面上對稱開槽。開槽方式是以柱體中心軸的為對稱軸的、在柱面上的對稱開槽。
參見圖7、圖8提供的示例，是在圓柱體的柱面對稱開了6個(gè)三角形的槽。
第二種是在柱體上下兩個(gè)表面上開槽。開槽方式是以上下表面中心為中心對稱的各種弧形和直線的 槽。參見圖12、圖13提供的示例，在圓柱體的上下表面上開了個(gè)圓形的矩形槽。參見圖17、 18提供 的示例，在圓柱體的上下表面上開了一對直線的矩形槽。參見圖19、圖20提供的例子，在圓柱體的上 下表面開了一對的弧形的三角槽。
第三種是以柱體中心點(diǎn)為對稱中心點(diǎn)的上下錐槽，錐體的角度和高度可以根據(jù)需要調(diào)整。(參見圖 14提供的一個(gè)例子)
無論是長方體表面上的開槽或是柱體的柱面或上下表面的開槽，槽的形狀是不受限制的?？梢允侨?角、矩形或多變形，也可以是弧形(參見圖2、圖3、圖4提供的一些槽的形狀的示例)。
開槽的數(shù)量和每個(gè)槽的深淺角度等是根據(jù)端子的大小和剖面的面積來決定的，數(shù)量可多可少，但必 須對稱。
開槽時(shí)必須給中心區(qū)域留出足夠面積，便于貼片機(jī)的吸嘴能夠自動檢取。 以上的各種開槽方式，可以單獨(dú)使用，也可以將不同方法結(jié)合使用。 上述各種開槽的端子優(yōu)點(diǎn)在于-
1) 焊點(diǎn)受熱均勻。當(dāng)SMT端子有槽時(shí)，SMT端子和焊盤之間有了空隙，熱空氣可以通過這些空 隙流動，使焊膏受熱均勻，易于溶化。
2) 增大了可焊接點(diǎn)和吸附面積。當(dāng)SMT端子由平面變成凸凹不平后，就增加了焊接點(diǎn)和吸附面積。
3) 由于開槽是對稱，在大規(guī)模生產(chǎn)SMT端子和使用SMT端子時(shí)，變得易于使用。
4) 由于開槽是避開中心區(qū)域的，便于貼片機(jī)的吸嘴進(jìn)行貼片操作，提高生產(chǎn)效率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
需要申明的是，附圖提供的是僅僅是解釋本發(fā)明的一些例子。
圖1、開槽后的SMT長方體端子的示例。
圖2 、 SMT端子開了弧形槽的剖面示例。
圖3 、 SMT端子開了三角形槽的剖面示例。
圖4 、 SMT端子開了矩形槽的剖面示例。
圖5對稱開槽的SMT長方體端子在過爐前的示例。
其中51: 101待焊接的，53: PCB上的焊盤，
52:焊膏，54:對稱開槽的SMT長方體端子 圖6對稱開槽的SMT長方體端子在過爐后的示例。
其中61:焊接后的PCB， 63: PCB上的焊盤，
62:熔化后的焊膏，64:對稱開槽的SMT長方體端子
圖7在柱面上對稱開槽的SMT端子的示例。
圖8在柱面上對稱開槽的SMT端子的圓截面的示例。
圖9在柱面上對稱開槽的SMT端子在過爐前的俯視圖。
其中，91:在柱面上對稱開槽的SMT端子，92:焊膏
圖10在柱面上對稱開槽的SMT端子在過爐前的示例
其中101待焊接的PCB， 103: PCB上的焊盤， 102:焊膏，104:在柱面上對稱開槽的SMT端子
圖11在柱面上對稱開槽的SMT端子在過爐后的示例
其中111:焊接后的PCB， 113: PCB上的焊盤，
112:熔化后的焊膏，114:在柱面上對稱開槽的SMT端子
圖12在柱體的上下表面對稱開槽的SMT端子的示例
圖13在柱體的上下表面對稱開槽的SMT端子的軸截面14對稱錐槽的SMT圓柱體端子的示例
圖15對稱錐槽的SMT圓柱體端子在過爐前的示例
其中151:待焊接的PC已，153: PCB上的焊盤，
152:焊膏，154:對稱錐槽的SMT圓柱體端子
圖16對稱錐槽的SMT圓柱體端子在過爐后的示例
其中161::輝接后的PCB， 163: PCB上的焊盤，
162:熔化后的焊錫，164:對稱錐槽的SMT圓柱體端子
圖17圓柱體的上下表面一對直線的矩形槽的示例
圖18圓柱體的上下表面一對直線的矩形槽的軸截面圖
圖19圓柱體的上下表面一對弧形的三角槽的示例
圖20圓柱體的上下表面一對弧形的三角槽的軸截面圖
具體實(shí)施例方式
對于本發(fā)明，最簡單的實(shí)施方式如圖1所示，在長方體的四個(gè)面上對稱開槽。槽的形狀可以是弧形 (圖2),三角形(圖3)、矩形(圖4),或其他任何形狀。采用什么形狀的槽，主要取決于如何加工槽。 從便于SMT端子加工的角度考慮，通常會在4個(gè)面上開槽；如果加工方便，在對稱的兩個(gè)面上開槽也 是可以的。由于開槽的一面是對著焊接面的，另一面是對著貼片機(jī)的吸嘴的，這樣槽的數(shù)量的多少也是 由焊接面積和預(yù)留給貼片機(jī)吸附的面積來決定，可以左右各一條槽，如果面積足夠，左右各3條槽也是 可以的。這樣在SMT加工時(shí)，就不會因?yàn)镾MT端子的朝向，或者不對稱，或者貼片機(jī)的吸嘴位置而 影響整個(gè)SMT工藝的自動加工。
此種SMT端子在焊接前，由貼片機(jī)或手工放置如圖5所示，SMT端子放在焊膏之上，焊膏之前由 印刷機(jī)印在PCB的焊盤上。SMT端子與焊膏之間由于開槽增加了空隙，這樣SMT端子在過爐加熱時(shí)， 增加了空氣的流動，熱空氣便于進(jìn)入，使得焊膏受熱變得均勻。又由于開槽加大了接觸面，使融化后的 端子具有更多的吸附面積，這樣焊接會更加牢固，過爐后的連接情況如圖6所示。
本發(fā)明的第—種常用的實(shí)施方式如圖7所示。圖七顯示的是一個(gè)圓柱體在圓柱面上對稱開了 6個(gè)槽 的SMT端子。槽的形狀除了如圖顯示的三角形外，還可以是任何其他便于加工的形狀。需要注意的是， 這些槽也必須是軸對稱的。軸對稱的好處是便于SMT端子的加工，開槽的數(shù)量可以2個(gè)、4個(gè)、6個(gè) 或者更多。圓截面的大小是影響開槽數(shù)量的因素。
此種SMT端子在焊接前，由貼片機(jī)或手工放置如圖9和圖10所示。SMT端子放在焊膏之上，焊 膏之前由印刷機(jī)印在PCB的焊盤上。從圖9可以明顯看出，由于在開槽，加大了 SMT端子和焊膏之間的接觸面和焊膏的受熱面積。這樣SMT端子在過爐加熱時(shí)，焊膏也更加易于熔化，也便于爬上SMT 端子，這樣的焊接會更加可靠和牢固。過爐后的連接情況如圖11所示。除了圓柱體外，多棱柱也是類 似的。
本發(fā)明的第三種常用的實(shí)施方式是柱體在上下兩個(gè)表面的開槽的SMT端子，過爐的過程與第一種 方式的類似，參見圖5和圖6。
本發(fā)明的第四種常用的實(shí)施方式如圖14所示，在圓柱形的柱子的上下挖成兩個(gè)對稱的錐形。這個(gè) 錐形的角度和高度是可以調(diào)節(jié)的，通常高度不需要很高，便于融化后的焊膏上爬以增加吸附面積。.過爐 前和過爐后的狀況如圖15和圖16所示。
以上說明的幾種常用的實(shí)施方式，這幾種方式可能一起實(shí)施(比方說，第四種方式和第三種方式一 起使用，在圖14的基礎(chǔ)上在上下表面再對稱開槽)，也可以單獨(dú)實(shí)施，本文不再一一例舉。
權(quán)利要求
1. 一種用于連接電源模塊和目標(biāo)電路的金屬端子。這種端子通過在光滑金屬端子的表面進(jìn)行各種對稱開槽的設(shè)計(jì)，以增大端子的吸附面積和可焊點(diǎn)，便于規(guī)模生產(chǎn)。
2. 權(quán)利1所描述的SMT端子可以是長方體、正方體、圓柱體、多棱柱或其它多面體。
3. 權(quán)利1所描述的SMT端子是開槽的，槽的形狀可以是三角形、矩形、弧形、錐形或任何其他便于開 槽的形狀。
4. 權(quán)利1所描述的SMT端子的開槽是對稱的。
5. 對于權(quán)利4所描述的對稱性，對于長方體或正方體，因?yàn)椴凼情_在表面的，所以開槽的面是對稱的； 另外，在同一個(gè)面上，所開的槽也是對稱的。
6. 對于權(quán)利4所描述的對稱性，對于圓柱體或者多棱柱體，如果槽是開在圓柱面或棱柱面上，是以柱體 的中心軸為對稱軸來對稱開槽；如果槽是開在柱體的上下面，是以上下面的中心為對稱中心的；如果 是開錐形槽，是以柱體的中心點(diǎn)為對稱中心的。
7. 對于權(quán)利6所描述的對稱性，不同的對稱開槽方式可以結(jié)合出現(xiàn)在同一SMT端子上。
8. 權(quán)利3所描述的SMT端子上的槽的數(shù)量可以是一對，也可以是數(shù)對。
9. 權(quán)利l描述的端子上的槽為了便于自動生產(chǎn)而避開中心，中心部位有足夠的吸附面積。
10. 權(quán)利1所描述的SMT端子通常是用SMT工藝進(jìn)行加工的，但如果用其他方式(如手工焊接)，原理是 類似的，仍然適用。
全文摘要
本發(fā)明涉及開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的表面安裝端子。本發(fā)明通過在光滑金屬端子的表面進(jìn)行各種對稱開槽的設(shè)計(jì)，以增大端子的吸附面積和可焊點(diǎn)，便于SMT加工，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的SMT端子的方案如下長方體或正方體的端子，采用左右對稱的方式在對稱的四個(gè)面上連續(xù)開槽。圓柱體或多棱柱的端子，對稱開槽的方式有三種第一種在柱體的柱面上中心軸對稱開槽。第二種在柱體上下兩個(gè)表面上開槽。第三種以柱體中心點(diǎn)為對稱中心點(diǎn)的上下錐槽。槽的形狀不受限制。槽的數(shù)量和槽的深淺角度等根據(jù)端子的大小和剖面的面積來決定。開槽時(shí)必須給中心區(qū)域留出足夠面積。各種開槽方式可以單獨(dú)使用也可以將不同方法結(jié)合使用。
文檔編號H01R43/02GK101533966SQ20081020823
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者喬宗標(biāo) 申請人:上海英聯(lián)電子系統(tǒng)有限公司;喬宗標(biāo)