專利名稱：電路板裝置和電連接模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板裝置，該電路板裝置具有包括電連接模塊的電路板，本 發(fā)明還涉及一種電連接模塊。
背景技術(shù)：
根據(jù)DE 4400484 C3，低電壓裝置已經(jīng)公知包括良好電絕緣的外殼，該外殼由耐 沖擊塑料材料構(gòu)成。其上焊接螺旋夾具的電路板插在外殼內(nèi)部。外殼提供機(jī)械保護(hù)。
為了制造電路，電路板通常和小的電子元件組裝并且使用焊接工藝來焊接。為 了建立電連接，使用諸如插頭連接器、彈簧接觸器或者其它螺紋連接夾具等電端部連接 器，上述電端部連接器的導(dǎo)體離開電路板。通常，這些連接器模塊是相對(duì)大的元件。這 些大的元件不能容易地和很小的元件同時(shí)焊接，使得通常不可能使用一個(gè)聯(lián)合焊接工藝 來完成。
現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)問題是在當(dāng)前的回流焊接工藝中僅可以使用耐高溫的塑料材 料。
DE 10 2006 026 753 B3已經(jīng)披露了配置為用作助聽器的SMD元件的電池接觸模 塊，其配備有包括液晶聚合物(LCP)的塑料框架。這使得具有電路板11的塑料框架在 260°C的回流烤爐溫度下能夠暴露兩到三秒。所期望的應(yīng)用對(duì)該塑料的任意特定的機(jī)械和 電絕緣技術(shù)性能沒有要求。
然而，此耐高溫塑料的缺陷在于不能完全滿足關(guān)于抗拉屈服強(qiáng)度或者機(jī)械鎖連 接的彈性的物理要求。
另一種缺陷是許多這樣的耐高溫塑料的沒有充分確保關(guān)于所需絕緣的所有電特 性。
這就是為什么機(jī)械柔性塑料盡管不那么耐高溫還被使用的原因，這使得不能使 用同一回流焊接工藝來將連接模塊焊接到電路板并且同時(shí)焊接其它電和電子元件。需要 用于連接模塊的附加手動(dòng)焊接或者附加焊接工藝，這會(huì)導(dǎo)致顯著增加過程步驟并且因此 引起更高的成本。發(fā)明內(nèi)容
基于所述的現(xiàn)有技術(shù)背景，本發(fā)明的目的是減少配備電子元件和連接模塊的電 路板的制備步驟以此降低成本。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的目的的另一方面是提供電連接模塊和電路板裝置，該電路 板裝置允許用和其他元件共同的焊接工藝布置到電路板上。
該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的電連接模塊和具有權(quán)利要求7的特征的電路 板裝置來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是對(duì)應(yīng)從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容。本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選特 征在示例實(shí)施例中描述。
根據(jù)本發(fā)明的電連接模塊包括至少一個(gè)載體模塊、至少一個(gè)電接觸件和至少一 個(gè)接附模塊。載體模塊用于容納至少一個(gè)電接觸件并且包括柔性塑料。進(jìn)一步，接附模 塊作為對(duì)于電接觸件的接觸保護(hù)。載體模塊包括不同的耐高溫塑料，從而適用于高溫焊 接工藝。在焊接工藝中，至少一個(gè)電接觸件可以焊接到電路板。
本發(fā)明具有許多的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是包括載體模塊和接附模塊的雙電連接 模塊。根據(jù)本發(fā)明，載體模塊可以由耐高溫塑料制成，用于執(zhí)行一個(gè)共同焊接過程將其 它電和電子元件一起焊接在電路板上。由于不需要附加的、單獨(dú)的手動(dòng)或者自動(dòng)焊接工 藝，節(jié)省了相當(dāng)大的工作量。
根據(jù)本發(fā)明，用于聯(lián)結(jié)的電接觸件可以機(jī)械或者手動(dòng)或者以另一種方式在制備 期間插入到載體模塊中，其中電接觸件保持為互相間隔并且互相相對(duì)預(yù)置。隨后，載體 模塊可以特定地布置到電路板并且機(jī)械定位。這僅需要傳統(tǒng)的揀選臂以此方式將一個(gè)、 兩個(gè)或者例如十個(gè)、二十個(gè)或者更多的接觸件定位在電路板的確定位置中。這顯著地降 低了用于定位接觸件所需的工藝步驟。
包括耐高溫塑料的載體模塊還適用于諸如回流過程的耐高溫焊接過程。這就免 除了連接模塊的單獨(dú)焊接。
接附模塊包括柔性塑料。由于柔性塑料的機(jī)械性質(zhì)優(yōu)于制備載體模塊所用的標(biāo) 準(zhǔn)耐高溫塑料，所以柔性塑料制成的接附模塊提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。通常，耐高溫塑料是更 易碎的，在折斷時(shí)不會(huì)拉長(zhǎng)。因而，用于接觸保護(hù)和用于接觸件的機(jī)械保護(hù)的柔性塑料 的接附模塊提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。
用于載體模塊的耐高溫塑料和用于接附模塊的柔性塑料的組合允許簡(jiǎn)化的和低 成本的制備，同時(shí)諸如電連接模塊的機(jī)械強(qiáng)度等機(jī)械特性可保持高水平甚至可以改進(jìn)。
優(yōu)選地，可以焊接到電路板的電接觸件可以是電/電子元件的電接觸件。
在優(yōu)選配置中，接附模塊可以接附到載體模塊，使得隨后的焊接過程結(jié)束后， 接附模塊可以放置在載體模塊上，更具體地是按在載體模塊上。
或者可以通過將電接觸件插入到載體模塊中并且由接附模塊封閉載體模塊，以 允許甚至在未焊接時(shí)對(duì)所容納的電接觸件提供避免丟失的保護(hù)，以預(yù)先組裝電連接模 塊。
一方面通常由于接附模塊不包括這樣的耐高溫塑料并且會(huì)在焊接期間受損，另 一方面由于當(dāng)前焊接工藝意于加熱整個(gè)電路板以焊接從而會(huì)不適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)焊接工藝，所 以在焊接之前可以移除接附模塊。
焊接期間放置在位的接附模塊會(huì)由于其質(zhì)量而增加熱容量，從而使得焊接過程 延長(zhǎng)。此外，接附模塊會(huì)具有熱隔絕效應(yīng)，用作熱屏蔽而進(jìn)一步導(dǎo)致焊接過程延長(zhǎng)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，接附模塊用作其所包容的接觸件的機(jī)械連接和機(jī)械保護(hù)。
有益地，載體模塊的耐高溫塑料適合用于高溫焊接過程。特定的焊接過程可以 例如提供大約240到260°C的標(biāo)準(zhǔn)溫度。
優(yōu)選地，耐高溫塑料還適用于大約280°C的溫度。說明書中的“大約280°C” 不應(yīng)該理解為精確限制，而是說耐高溫材料也可以適合用于290°C或者300°C或者更高溫 度的焊接過程。根據(jù)所使用的焊接過程，耐高溫塑料可以用于臨時(shí)或者較長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受僅 250°C或者^KTC的溫度，來確保在這些溫度的良好焊接。確切的溫度依賴于焊接過程和其條件(溫度和應(yīng)用時(shí)間)。
在本發(fā)明的更優(yōu)選的實(shí)施例中，至少部分載體模塊包括液晶聚合體。
整體而言，根據(jù)本發(fā)明和其特定實(shí)施例的電連接模塊得到了有益的改進(jìn)，其中 對(duì)焊接過程的需求獨(dú)立于對(duì)元件的機(jī)械需求。在載體模塊包括耐高溫塑料并且為焊接過 程預(yù)留電接觸件位置時(shí)，接附模塊確保所需的機(jī)械特性，保證絕緣效應(yīng)和接觸保護(hù)方面 所需的電特性。
根據(jù)本發(fā)明的電路板裝置包括至少一個(gè)電路板和布置在其上的至少一個(gè)電連接 模塊，電連接模塊包括至少一個(gè)載體模塊，以容納用來在焊接過程中焊接到電路板的至 少一個(gè)電接觸件，以及至少一個(gè)接附模塊。接附模塊作為至少一個(gè)電接觸件的接觸保護(hù) 并且包括柔性塑料。此外，載體模塊包括不同的耐高溫塑料，使得其適用于耐高溫焊接 過程。
根據(jù)本發(fā)明的電路板裝置還具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。載體模塊和電路板可以使用一個(gè) 共同的焊接過程來處理，使得免除完成電連接模塊的單獨(dú)的焊接。此外，安裝剩余的電 路板與安裝元件可同時(shí)進(jìn)行，從而節(jié)省了大量的工作。
在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的電路板裝置的電路板包括要焊接的至少一個(gè)電 或者電子元件，其和至少一個(gè)電接觸件用共同焊接過程來同時(shí)焊接。
甚至要焊接的連接模塊和電或者電子元件的尺寸上的相當(dāng)大的差別也不會(huì)在共 同焊接過程中產(chǎn)生任何基本的問題。由于連接模塊的覆蓋模塊優(yōu)選沒有在焊接完成之前 接附，所以元件的熱容量不會(huì)存在很大差別，從而允許共同的焊接。
為了獲取類似熱容量，電連接模塊的載體模塊優(yōu)選為重量輕的，例如僅包括框 架、或者具有開口和孔，以使得重量降低，同時(shí)保證載體模塊電上接觸件的預(yù)置。即便 是對(duì)大尺寸接觸件，這些措施也保證可靠的焊接過程。
接附模塊包括柔性塑料，這種柔性塑料可能不如載體模塊的塑料一樣的耐高 溫。由于接附模塊通常僅在焊接過程之后接附，所以通常接附模塊不需要耐高溫塑料。
使用根據(jù)本發(fā)明的電路板裝置，可設(shè)想或優(yōu)選將接附模塊緊固到載體模塊，例 如扣在載體模塊處以防止其意外脫落。
還可以設(shè)想并且優(yōu)選將接附模塊立即緊固到電路板以機(jī)械保護(hù)接觸件并且確保 接觸保護(hù)。
在優(yōu)選的特定實(shí)施例中，接附模塊緊固到容納模塊，該容納模塊還優(yōu)選地容納 至少一部分電路板。隨后，具體地，至少部分電路板封閉在接附模塊和容納模塊中。電 路板可以例如通過容納模塊布置在另一個(gè)元件或者緊固裝置上。
本發(fā)明的優(yōu)選特定實(shí)施例是對(duì)應(yīng)從屬權(quán)利要求中的主題。本發(fā)明的其它優(yōu)選特 征在示例實(shí)施例中示出。
除了上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在獨(dú)立權(quán)利要求中示出本發(fā)明的其它有益的結(jié)構(gòu)。


在附圖中純粹示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施例并且在以下詳細(xì)描述。附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電路板裝置的整體透視圖2是電路板和載體模塊的透視圖；和5
圖3是根據(jù)圖1的電路板裝置的分解視圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電路板裝置10的總體透視圖，包括電路板5和電連接模 塊1。在電路板裝置10上提供多個(gè)電元件。
電路板5經(jīng)由電連接模塊1聯(lián)結(jié)。為此，在接附模塊4中提供端子開口 14用于 導(dǎo)體15插入，從而將其經(jīng)由接觸件3和電路板5相連。
在此示例性實(shí)施例中，兩個(gè)電連接模塊1的接附模塊4扣入一個(gè)共同容納模塊6 中，該容納模塊6容納和固定電路板5。通?？梢栽陔娐钒?上布置其它電或者電子元 件。
圖2是電連接模塊1的電路板5和載體模塊2的透視示意圖。為了簡(jiǎn)化起見， 電路板和載體模塊所示互相分開，以顯示兩個(gè)元件的關(guān)系。
載體模塊2具有使載體模塊的各個(gè)隔間之間相互分離的隔板13，該隔板使各個(gè) 隔間中容納的接觸件3相互之間精確定位。
從圖2清晰可見，其允許電路板5和載體模塊2的自動(dòng)安裝。載體模塊2可以 包括一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)接觸件3，這些接觸件可以在安裝時(shí)同時(shí)聯(lián)結(jié)到電路板5上。如圖 所示由于八個(gè)接觸件3同時(shí)定位在具有一個(gè)載體模塊2的電路板上，所以這相當(dāng)利于電路 板的自動(dòng)安裝。
接觸件3不是單個(gè)固定到載體模塊2的隔間中，而是僅通過隔板13來保護(hù)以防 止其傾翻或者下落。接觸件3的焊接引腳9通過開口(未示)向下延伸穿過載體模塊。 在電路板5的安裝過程中，焊接引腳9通過電路板的對(duì)應(yīng)開口8并且焊接到電路板，以確 保電聯(lián)結(jié)。
圖3示出根據(jù)圖1的電路板裝置10的分解示意圖，其中圖3的底部示出用于容 納電路板5的容納模塊6。
在根據(jù)圖3的示例中，電路板5已經(jīng)焊接到電連接模塊1，意味著接觸件3插入 到載體模塊2的對(duì)應(yīng)開口 8中，其焊接引腳9已焊接。
為了執(zhí)行焊接過程，接觸件3可以手動(dòng)或機(jī)械安裝到載體模塊2上。載體模塊 2優(yōu)選機(jī)械運(yùn)送到電路板5，位于相對(duì)于電路板5的確定位置。隨后電路板5可以焊接到 接觸件3，優(yōu)選使用回流過程。
為此，例如具有其上布置載體模塊2和接觸件的電路板被加熱到高溫，該高溫 使得開口 8中的焊錫熔化，將電路板8焊接到接觸件3。為了將焊錫填充到開口 8中，電 路板8已經(jīng)提前使用焊錫來刮涂。因此，開口 8具有精確限定的足夠量的焊錫。焊接過 程同樣可以使用焊接軸(shaft)來執(zhí)行。
為了確?？焖俸附舆^程并例如經(jīng)受在回流過程中產(chǎn)生的高溫，載體模塊2使用 耐高溫塑料制成。主要包括框架的輕質(zhì)量的載體模塊2具有相對(duì)低的熱容量，從而允許 快速焊接。
當(dāng)焊接過程完成時(shí)，由于焊接過程之后接附模塊4放置在載體模塊2上，所以載 體模塊2的基本功能已經(jīng)完成。接附模塊4隨后實(shí)現(xiàn)每個(gè)接觸件3的接觸保護(hù)并且包括 足夠的電絕緣特性來滿足所需的條件、安全需求和法律條款。
接附模塊4包括不同的柔性塑料，這些柔性塑料經(jīng)受電路板裝置10上的負(fù)載和 壓力。
根據(jù)本發(fā)明，以此方式實(shí)現(xiàn)功能分離。載體模塊具有所需的熱特性，以在高溫 焊接過程中保持充分的穩(wěn)定性，而不那么耐高溫的接附模塊4具有安全接觸所需的機(jī)械 和電特性。
在此示例性實(shí)施例中，接附模塊4容納在容納模塊6處，使用接附模塊4的側(cè)壁 處的鎖口 11和容納模塊6的鎖片12相鎖，從而提供可靠且可分離的連接。
由于在焊接過程之前僅接觸件3安裝到載體模塊2上并且從而以一個(gè)共同焊接過 程和其它元件一起焊接到電路板5，所以本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的電連接模塊1在 一個(gè)共同焊接過程期間和其他元件一起焊接到電路板。
從而，由于不需要單獨(dú)的手動(dòng)或者自動(dòng)的焊接過程，所以本發(fā)明允許簡(jiǎn)化的低 成本制備過程。此外，由于接附模塊4不需要使用和載體模塊2相同的耐高溫材料來制 備，所以可以節(jié)省用于合適遮蔽電連接模塊1的材料成本。由此，可以使用一類相當(dāng)廉 價(jià)的塑料，這些塑料也具有相當(dāng)好的電和機(jī)械特性。
附圖標(biāo)記列表
1電連接模塊
2載體模塊
3接觸件
4接附模塊
5電路板
6容納模塊
8開口
9焊接引腳
10電路板裝置
11鎖口
12鎖片
13隔板
14端子開口
15導(dǎo)體權(quán)利要求
1.一種電連接模塊(1)，包括載體模塊(2)、至少一個(gè)電接觸件(3)和接附模塊 (4)，其中，所述接附模塊(4)用作所述至少一個(gè)電接觸件(3)的接觸保護(hù)并且包括柔性 塑料，其中所述載體模塊(2)還用于容納所述至少一個(gè)電接觸件(3)，所述載體模塊(2) 包括不同的耐高溫塑料，以適合用于高溫焊接過程，其中在焊接過程中，所述至少一個(gè) 電接觸件(3)能夠焊接到電路板(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電連接模塊(1)，其中可以焊接到所述電路板(5)的電接觸件可 以是電/電子元件的電接觸件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的電連接模塊⑴，其中，所述接附模塊⑷可以接附到所 述載體模塊(2)。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的電連接模塊(1)，其中，所述接附模塊(4)用作機(jī)械連接器。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的電連接模塊(1)，其中，所述載體模塊(2)的耐高溫塑料 適用于溫度為大約280°C的焊接過程，優(yōu)選用于溫度大約為240°C到260°C的焊接過程。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的電連接模塊(1)，其中，所述載體模塊(2)至少部分包括 液晶聚合體。
7.—種電路板裝置(10)，包括具有電連接模塊(1)的電路板(5)，其中所述電連接模 塊(1)包括至少一個(gè)載體模塊(2)，以容納可在焊接過程中焊接到電路板(5)上的至少一 個(gè)電接觸件(3)，以及至少一個(gè)接附模塊(4)，其中，所述載體模塊(2)包括耐高溫塑料 以適用于高溫焊接過程，并且其中所述接附模塊(4)用作所述至少一個(gè)電接觸件(3)的接 觸保護(hù)并且包括柔性塑料。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路板裝置(10)，其中，所述接附模塊(4)接附到所述 載體模塊⑵和/或所述電路板(5)。
9.根據(jù)前述兩個(gè)權(quán)利要求的任一項(xiàng)的電路板裝置(10)，其中，所述接附模塊(4)還 接附到容納所述電路板(5)的容納模塊(6)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)的電路板裝置(10)，其中，在所述電路板(5)上提供 要焊接的至少一個(gè)其它電/電子元件，所述電/電子元件也可以在所述至少一個(gè)電接觸件 (3)的焊接過程中被焊接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電路板裝置和包括載體模塊、至少一個(gè)電接觸件和接附模塊的電連接模塊，其中本發(fā)明提供的接附模塊用于避免對(duì)至少一個(gè)電接觸件的接觸并且使用彈性塑料制成，并且其中載體模塊用于容納至少一個(gè)電接觸件。由此，載體模塊使用另一種耐高溫塑料制成，以適用于高溫下的焊接過程。在焊接過程期間，至少一個(gè)電接觸件可以焊接到電路板。
文檔編號(hào)H01R13/44GK102027640SQ200980105717
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者A·凱瑟曼, K·比奇曼, M·凱特恩 申請(qǐng)人:菲尼克斯電氣有限兩合公司