專利名稱:具有灌封在封裝化合物中的電連接體的裝置的制作方法
本發(fā)明涉及具有灌封在封裝化合物中的電連接體，防止電連接體接觸濕氣的裝置。
無線電遠程通訊線路中的某些電連接體，例如接線盒，負載線圈等等暴露在濕氣中。而濕氣降低無線電遠程通訊線路的傳輸特性。因此，將連接體灌封在封裝化合物中。
包裹著電連接體的封裝化合物承受可能從-40℃到61℃的大范圍的溫度變化。在一個例子中，低溫時，封裝化合物的收縮所產生的力使雙頭接線端的兩臂彼此相對地壓縮，切斷它們之間容納的導體。在某些情況下，兩臂翹曲，導體不再與兩臂接觸。高溫時，封裝化合物膨脹，由于封裝物合物在下面膨脹所產生的力使導體向上移動。所有這些都使電連接不再存在。
在另外的例子中，當負載線圈插入電路中時，從負載線圈中伸出一個導體作為外部接線端。負載線圈常常灌封在封裝化合物中以防止其接觸濕氣。如果離開負載線圈的導體沒有足夠的松弛量，則封裝化合物的收縮與膨脹所產生的力將切斷導體，不再存在電連接。
實質上，灌封在封裝化合物中的導體和電氣裝置之間的電連接是通過首先用粒狀物質包裹連接體，然后將封裝化合物澆灌到粒狀物質上來保護的。粒狀物質使封裝化合物收縮或膨脹所產生的力既不切斷導體，也不損壞連接體或連接的電氣裝置。
更具體的，在一個實施例中，將粒狀物質例如石英、涂覆陶瓷的石英、玻璃等澆灌到帶有限定其內部空間的側壁的接線盒中，該接線盒的側壁圍住許多由底板伸到其內部空間的接線端。粒狀物質剛好復蓋住接線端的頂部做到最大的防護。但是，如果不需要最大的防護，則粒狀物質只需要復蓋住導體和接線端之間的連接點。
然后，將例如用聚氨酯(polyurethanes)制成的封裝化合物澆灌到粒狀物質上，直到側壁的頂部。封裝化合物填滿粒狀物質的空隙。粒狀物質防止封裝化合物收縮或膨脹所產生的力破壞導體之間在接線端的電連接。
另一種方法，不是首先用粒狀物質復蓋電連接體，然后在粒狀物質上澆灌封裝化合物，而是同時澆灌粒狀物質和封裝化合物，這樣，兩者混合在一起。
使用粒狀物質和封裝化合物的混合物的主要優(yōu)點導致熱膨脹系數(shù)總體上減小，由此避免單獨使用封裝化合物的不成功。
圖1表示用粒狀物質復蓋接線端的接線盒;
圖2表示帶粒狀物質和封裝化合物的接線盒;
圖3表示用沙子和封裝化合物同時澆灌的接線盒的第二個實施例;
圖4給出接線盒中的封裝化合物混有粒狀物質和沒有粒狀物質時的比較曲線;
圖5表示接線盒的部分剖面;
圖6表示用封裝化合物填滿的圖5的接線盒;
圖7表示負載線圈的平面視圖;
圖8表示裝有許多線圈的外殼。
參考圖5，它給出了接線盒10的部分剖面。用良絕緣體做成的接線盒10具有許多固定在支承件11中的接線端12。支承件11與接線盒10做成一體。接線盒10具有底座6和壁7、8、9。第四個壁沒有畫出，因為剖掉了。
兩個支承件11剖開了，以露出用良導電材料做成的雙頭接線端12。每個接線端12的端部分成兩個腳13和14，在腳13和14之間容納導體。一般地，在腳13和14之間放置一個絕緣的導體，并且用一種工具將該導體向下插入縫隙15中。腳13和14使絕緣剝去，并且與導體保持電接觸。
參考圖5和圖6，在現(xiàn)有技術中，使導體和接線端接觸以后，將封裝化合物澆灌在接線端上直到壁的頂部。當接線盒暴露在低溫中時(常常低到-40℃)，封裝化合物收縮。由封裝化合物收縮引起的力迫使腳13和14靠向一起，有時切斷導體16，并且失掉電連接而形成開路。在另一種情況，腳13和14翹曲離開導體16，形成開路。
接線盒10也會暴露在高溫中，常常達到61℃。當溫度升高時，封裝化合物在各個方向膨脹。封裝化合物的外層比內層先軟化。這樣，封裝化合物的膨脹使腳13和14末端比兩個腳的連接處先不受力。而且，封裝化合物向上的膨脹在導體16下面施加一個力，使它向上離開腳13和14。
圖1表示與圖5相似的接線盒10，其中導體16與裝在支承件11中的雙頭接線端相連。在如圖6用封裝化合物封裝連接體之前，先用粒狀物質18澆灌到接線端12上，以復蓋住至少是導體16與接線端12的連接處。但是為了最大的防護，應該用粒狀物質復蓋接線端的頂部。
所選擇的粒狀物質是一種電的良絕緣體。它是抗腐蝕的和耐火的。粒狀物質具有低的熱膨脹系數(shù)和低因數(shù)的濕度吸收。粒狀物質的尺寸應可以在大范圍內變化，其表面可以是光滑的，也可以是粗糙的。這種粒狀物質的一些例子是石英、玻璃、云母和首先加熱去掉潮氣然后再涂復陶瓷的石英。
粒狀物質的尺寸大小取決于澆灌深度。這意味著，從圖1的接線盒10中粒狀物質18的頂部19到被封裝化合物灌封的最底部的距離越大，則粒狀物質的尺寸必須越大。否則，封裝化合物可能穿透不到粒狀物質的最底部。
圖2表示封裝化合物23從配料裝置22放出，并進入預先已經用粒狀物質18填滿的接線盒10。封裝化合物填滿粒狀物質18的空隙。在一個實例中，接線盒10的接線端12周圍的空間大約60%被粒狀物質填滿，而其余40%被封裝化合物填滿。在做了很多實驗以后發(fā)現(xiàn)，封裝化合物適合填滿半毫米大小的空隙。粒狀物質和封裝化合物之間的這種百分比分配可以改變，所列的百分比只是用來說明問題，而不是限制性的。
粒狀物質18起兩個作用它減少封裝化合物的體膨脹和收縮的有害影響;粒狀物質比封裝化合物便宜，粒狀物質用得越多，產品越便宜。
在較佳實施例中，用作密封劑的封裝化合物是聚氨酯家族的一員。所用的聚氨酯是在不含濕氣和氧氣的環(huán)境中將大約9份硬化劑與大約16份樹脂混合制備的。在較佳實施例中所用的環(huán)境是氮氣。然后，在室溫下澆灌聚氨酯，如圖2所示。聚氨酯一離開配料裝置22就與大氣中的氧氣相互作用，發(fā)生放熱效應。聚氨酯在幾分鐘內固化。
圖3表示配料裝置具有外裝置31和內裝置30。粒狀物質18通過內裝置30流動，封裝化合物23在外裝置31內流動。粒狀物質18和封裝化合物23在落入接線盒10時，在裝置30和31的出口處混合。在這第二種方法中，粒狀物質18的尺寸相對于封裝化合物填充的深度是不大的。只是需要粒狀物質18具有足夠的大小而不漂浮到接線盒10的頂部。
圖2的接線盒10中的封裝化合物23在寬溫度范圍內的收縮量由圖4中的線51表示。作為比較，圖2的接線盒10中的粒狀物質18與封裝化合物的混合物在同樣溫度范圍內的收縮量由圖4中的線52表示，線52表示整個熱膨脹的系數(shù)在一個寬溫度范圍內基本上保持不變。當溫度降到0°F以下時，整個熱膨脹的系數(shù)有一個小變化。但是，這個變化大大小于粒狀物質18沒有與封裝化合物23混合時的變化。
圖7表示去掉頂蓋的殼體71中的負載線圈70的平面視圖。導線72和73由線圈外殼引出。
圖8表示主軸81上的一組負載線圈和外殼71，主軸81固定在園柱筒外殼80的頂部和底部之間。外殼80裝有許多組負載線圈。從所有負載線圈引出的導線82使負載線圈與電話線的導體連接。在所有的這些組負載線圈裝入外殼80以后，用封裝化合物填滿外殼。
在理想的情況下，導體，例如圖7中負載線圈的導線72和73應有足夠的適當?shù)乃沙诹俊＿@對于防止當封裝化合物被置于極高或極低溫度時，由封裝化合物的膨脹和收縮引起的力切斷導體72和73，形成開路。但是，有時導體可能并沒有足夠的適當?shù)乃沙诹?。為了避免這種情況，在外殼80內組裝好負載線圈組之后，在澆灌封裝化合物之前先用粒狀物質填滿，如上文中的接線盒的情況。同樣地，許多其它灌封在封裝化合物中以抗?jié)駳獾碾姎庋b置，在遭受極高、極低的溫度時，由于封裝化合物的膨脹或收縮產生的力切斷導體或者損壞導體接線端，而引起開路。
權利要求
1.包括至少一個電導體的裝置，該電導體與至少一個電氣裝置相連接，其特征在于，該連接處被一種絕緣的粒狀物質和封裝化合物的混合物所包裹，該封裝化合物填滿該粒狀物質的空隙。
2.如權利要求
1的裝置，其中的粒狀物質是石英。
3.如權利要求
1的裝置，其中的粒狀物質是被加熱過的，然后用陶瓷涂覆的石英。
4.如權利要求
1的裝置，其中的封裝化合物是聚氨酯(pel-yurethane)。
5.如權利要求
4的裝置，其中的聚氨酯包括樹脂和硬化物質。
6.一種改進的制造包括至少一個電導體的裝置的方法，該電導體與灌封在封裝化合物中的至少一個電氣裝置相連接，其改進包括下述步驟用一種絕緣的粒狀物質和封裝化合物的混合物填滿該電導體與該電氣裝置的連接處周圍的空間，該封裝化合物填滿該粒狀物質的空隙。
7.如權利要求
6的方法，其中粒狀物質是石英。
8.如權利要求
6的方法，包括下述步驟用絕緣的粒狀物質填滿該連接處周圍的空間，該粒狀物質至少復蓋住該連接處，將該封裝化合物澆灌到該粒狀物質上，填滿該粒狀物質之間的空隙。
9.如權利要求
6的方法，其中的封裝化合物是聚氨酯(po-lyurethane)。
10.如權利要求
9的方法，其中的聚氨酯包括樹脂和硬化物質。
專利摘要
首先用絕緣的粒狀物質(18)，象石英，覆蓋例如裝在接線盒(10)中的接線端(12)與導體(16)的電連接體，然后將封裝化合物(23)澆灌到該粒狀物質上。當接線盒置于劇烈的溫度變化下時，該粒狀物質防止由封裝化合物的膨脹和收縮所產生的力切斷導體。
文檔編號H01R13/52GK87101152SQ87101152
公開日1988年7月6日 申請日期1987年12月18日
發(fā)明者約翰·保爾·帕斯特耐克 申請人:美國電話電報公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan