專(zhuān)利名稱(chēng)：格形電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝在電氣連接盒中的電路板組件。特別是，涉及一種格形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部電路組件，該格形結(jié)構(gòu)具有直接和通過(guò)無(wú)焊端子相互連接的垂直或水平導(dǎo)電條或?qū)Ь€(xiàn)。下面結(jié)合汽車(chē)電路板描述本發(fā)明，但本發(fā)明并非局限于此。
過(guò)去，用沖模將導(dǎo)電金屬板制成的導(dǎo)電條沖壓成所要電路形狀。這種電路被用作線(xiàn)路裝置，特別是汽車(chē)接線(xiàn)盒的線(xiàn)路裝置?；蛘?，不用導(dǎo)電條，將導(dǎo)線(xiàn)沿電路布設(shè)在絕緣板上，無(wú)焊端子固定于這些導(dǎo)線(xiàn)以形成無(wú)焊連接。
使用導(dǎo)電條時(shí)，垂直導(dǎo)電條由導(dǎo)電金屬板彎曲成所要電路的形狀并且與絕緣板上的電路對(duì)齊。導(dǎo)線(xiàn)優(yōu)選硬芯且沿絕緣電路板上的電路設(shè)置，而無(wú)焊端子固定于導(dǎo)線(xiàn)以提供良好的電氣接觸。
但是，當(dāng)使用上述類(lèi)型的電路時(shí)，必須對(duì)應(yīng)所要的每一種特定電路來(lái)制造模具。結(jié)果，改變電路既困難又費(fèi)錢(qián)。而且，最近的趨勢(shì)朝著增加電氣部件的方向發(fā)展，引起包含在電氣連接盒中的電路數(shù)量迅速增加。常常需要將7或8根水平導(dǎo)電條間隔絕緣板而多層設(shè)置。這就導(dǎo)致體積增大，成本增加。
而且，大量電路導(dǎo)致其上放置導(dǎo)線(xiàn)或?qū)щ姉l的絕緣板設(shè)計(jì)復(fù)雜。這使絕緣板的生產(chǎn)耗時(shí)，且需要對(duì)所需設(shè)備的大量投資。使用垂直導(dǎo)電條時(shí)，與它們一體形成突起用于連接外部電路。
這樣，必須以沖模沖壓導(dǎo)電條，完成該步驟后，必須彎曲成電路的形狀。這就增加處理步驟數(shù)目并進(jìn)一步增加變化時(shí)的成本與難度。
為了解決這些問(wèn)題，提出了一些結(jié)構(gòu)。日本特開(kāi)昭60-35911提出如

圖12A，12B，12C及12D所示的電氣連接盒。元件外殼1由格形絕緣材料構(gòu)成。橫向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)3和縱向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)4具有倒U形截面。在適當(dāng)?shù)慕徊嫣?，L形無(wú)焊端子2和有小突起的無(wú)焊端子5嚙合并連接橫向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)3和縱向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)4以形成所要的電路。
通過(guò)以上結(jié)構(gòu)，利用無(wú)焊端子2與5連接橫向與縱向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)3與4而形成電路。這樣，簡(jiǎn)單地改變無(wú)焊端子的位置就能方便地實(shí)現(xiàn)電路變化。但是，橫向與縱向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)形成獨(dú)特的U形截面，不能使用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)芯線(xiàn)，因而增加了成本。而且，負(fù)荷增加時(shí)導(dǎo)線(xiàn)3與4易變形，使U形開(kāi)口變窄。
一旦發(fā)生這種情況，無(wú)焊端子2和5與橫向和縱向?qū)щ妼?dǎo)線(xiàn)3和4之間的連接松動(dòng)，從而不能保持可靠電接觸。
日本特開(kāi)昭56-130989用另一種方法解決上述問(wèn)題。如圖23A和23B所示，電路板30計(jì)劃封裝在電氣連接盒(未示出)中，電路板設(shè)有被沖壓部33，被沖壓部33從導(dǎo)電金屬板沖壓下以便形成導(dǎo)電格34。絕緣片32層疊在導(dǎo)電格的兩側(cè)上。導(dǎo)線(xiàn)連接到導(dǎo)電格34的周邊以將電路板30與外電路連接。
這種結(jié)構(gòu)中，通過(guò)切割掉多余部37而形成電路。在這種電路中實(shí)現(xiàn)變化并不太難，但在導(dǎo)電金屬板的效率方面無(wú)起色，因?yàn)橥ㄟ^(guò)沖壓形成電路，具有大量的被沖壓部33。導(dǎo)線(xiàn)只能連接到導(dǎo)電格34的周邊，所以，外電路不能直接電氣連接到內(nèi)部。結(jié)果，連接既復(fù)雜又低效。
日本特開(kāi)昭60-35912用另一種方法解決上述問(wèn)題，如圖34A，34B和34C所示。絕緣板為元件外殼1的形式，它包括橫向和縱向框條61和62，它們以接近直角相互交叉。類(lèi)似地，橫向與縱向?qū)w63與64也交叉在元件外殼1上。L形無(wú)焊端子65和67在規(guī)定交叉處插入橫向與縱向?qū)w以形成所要電路。通過(guò)導(dǎo)體63與處于無(wú)焊端子67頂端的無(wú)焊連接片68之間的無(wú)焊連接，其中無(wú)焊端子67連接外部導(dǎo)線(xiàn)66的末端，從而連接外部導(dǎo)線(xiàn)66與該電路。
這種結(jié)構(gòu)可共用絕緣板，但板需組裝橫向/縱向框條且導(dǎo)線(xiàn)槽須貫穿框條設(shè)置。結(jié)果，結(jié)構(gòu)變大且復(fù)雜，增加成本并需較大電氣連接盒封裝。同樣，為了連接外部電路，連接外部導(dǎo)線(xiàn)66的無(wú)焊端子67直接連接到導(dǎo)體。這樣，一旦組裝電氣連接盒后就不能連接外部導(dǎo)線(xiàn)。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。更具體地說(shuō)，提供一種用于電氣連接盒中內(nèi)部電路的無(wú)焊連接裝置，同時(shí)使電路易于形成，并且可在不需大的花費(fèi)的情況下進(jìn)行改動(dòng)。
提供一種電路板組件，特別適用于-但不局限于此-封裝在汽車(chē)用的電氣連接盒中。具有基本相互平行的第一組橫向?qū)щ姉l，以及基本相互平行的第二組縱向?qū)щ姉l。兩組相互交叉，最好基本垂直。在橫向?qū)щ姉l上設(shè)有第三組縫，而縱向?qū)щ姉l上設(shè)有第四組縫。至少在橫向與縱向?qū)щ姉l交叉的某些點(diǎn)處，每組縫嚙合另一組縫。所要電路不需要的導(dǎo)電條部分被切割掉，從而形成導(dǎo)電件。該部件放置在平絕緣板的一個(gè)表面上。具有與導(dǎo)電件上預(yù)定位置電接觸的第五組無(wú)焊端子。
已發(fā)現(xiàn)，最好在每個(gè)交叉處具有一對(duì)縫，每個(gè)橫向與縱向?qū)щ姉l上一個(gè)。在絕緣板上提供格槽更理想，使至少部分導(dǎo)電件可嵌入其中。絕緣板設(shè)一個(gè)或多個(gè)插入槽較好，每個(gè)槽適于接納一個(gè)無(wú)焊端子。而且至少有一個(gè)切割工具可插入的切割槽以便切割掉導(dǎo)電件不需要的部分。這些槽利于以基本90°角度交叉格槽。
無(wú)焊端子包括端子板和跨接端子。每個(gè)端子板一端具有突起而另一端有無(wú)焊連接片。跨接端子類(lèi)似，但兩端設(shè)有無(wú)焊連接片。絕緣板能從一側(cè)或兩側(cè)接納無(wú)焊端子，從而形成良好電接觸。
已發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)橫向與縱向?qū)щ姉l兩者的間距特別有用。換言之，改變每種相鄰導(dǎo)電條間的距離，以適應(yīng)導(dǎo)電條將連接的各種電氣元件的端子開(kāi)口間距。而且，提供疊裝在電路板上的電源連接導(dǎo)電條也是有利的。當(dāng)然，整個(gè)單元固定在電氣連接盒中，并且相對(duì)所設(shè)電路的數(shù)量和復(fù)雜性而言，整個(gè)元件體積較小。
橫向和縱向?qū)щ姉l可是基本相同形狀的平水平或垂直條，在其交叉點(diǎn)具有電氣連續(xù)性。由此形成的格形導(dǎo)電件中電路不需要的部分被除去。
有絕緣膜覆蓋在導(dǎo)電材料的每一表面以便防止不需要的電氣接觸。絕緣膜中和可選擇地處于導(dǎo)電件中的端子開(kāi)口具有延伸穿過(guò)的端子板，使端子板的一端固定電接觸導(dǎo)電件。端子板的另一端為突起，適于用作外部連接端子。也可以是跨接端子，其中無(wú)焊連接片處于兩端并接觸導(dǎo)電件的其它層。
橫向和縱向?qū)щ姉l的結(jié)合沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，但熔焊、熔合或鉚接令人滿(mǎn)意。類(lèi)似地，用釬焊、熔焊、鉚接或熔合將端子板連接至導(dǎo)電件(橫向和縱向?qū)щ姉l)。
最好，將多個(gè)導(dǎo)電材料(覆蓋有絕緣膜)垂直層疊。適當(dāng)?shù)赜枚俗影寤蚩缃佣俗与娺B接相鄰導(dǎo)電材料。也可通過(guò)絕緣膜中的端子開(kāi)口而相互熔焊或熔合相鄰導(dǎo)電件，完成這些連接。
在此，也可以規(guī)定和預(yù)定間距將每個(gè)橫向和縱向?qū)щ姉l與其相鄰導(dǎo)電條分離開(kāi)。這些間距對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電條將連接的各種電氣元件的端子開(kāi)口間距。在上述情況下，電源連接導(dǎo)電條宜于疊裝在一個(gè)絕緣膜上。
本發(fā)明的理想形式實(shí)質(zhì)上可用導(dǎo)線(xiàn)取代至少某些上述導(dǎo)電條。設(shè)有第一和第二組橫向和縱向?qū)Ь€(xiàn)。橫向?qū)Ь€(xiàn)基本相互平行，而縱向?qū)Ь€(xiàn)亦如此。第一組層疊在第二組上，使得在交叉點(diǎn)相互匯合，從而形成導(dǎo)電件。該件固定在大致平的絕緣板上且電路不需要的部分材料被除去。普通無(wú)焊端子在由所要電路預(yù)定的位置固定于橫向?qū)Ь€(xiàn)和縱向?qū)Ь€(xiàn)。導(dǎo)電件可在兩側(cè)被絕緣膜覆蓋。
一端有突起而另一端有連接片的端子板和兩端有連接片的跨接端子用于相互連接兩層或兩層以上導(dǎo)電材料；它們還接觸外部電路。端子從絕緣板的任一側(cè)或兩側(cè)插入。
至于其它結(jié)構(gòu)，特別理想的是橫向?qū)Ь€(xiàn)和縱向?qū)Ь€(xiàn)的間距對(duì)應(yīng)于要連接的各種電氣元件的端子開(kāi)口間距。而且，電源連接導(dǎo)電條可疊裝在電路板上。
附圖構(gòu)成本文的一部分，且其中相同標(biāo)記表示相同部件。
圖1是本發(fā)明電路板的透視圖；圖2A是圖1電路板的部分放大截面圖；圖2B是圖1電路板的進(jìn)一步放大截面圖；圖3是電氣連接盒的分解透視圖；圖4是連接前橫向與縱向垂直導(dǎo)電條透視圖；圖5是透視圖，其中導(dǎo)電材料構(gòu)成格形導(dǎo)電件；圖6顯示插入絕緣板的導(dǎo)電件；圖7顯示被切除的導(dǎo)電件多余部分；圖8是制造本發(fā)明電路板的方法透視圖；圖9類(lèi)似于圖8，顯示插入各種無(wú)焊端子；圖10顯示生產(chǎn)間距已變化的本發(fā)明導(dǎo)電件的方法；圖11A和11B是顯示本發(fā)明的放大示意截面圖；圖12A，12B，12C和12D示意性說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備；圖13是類(lèi)似圖1的透視圖；圖14A是按照?qǐng)D13的單個(gè)電路板截面圖；圖14B是類(lèi)似于圖14A、但顯示層疊電路板的截面圖15是類(lèi)似于圖3的圖；圖16是類(lèi)似于圖4的圖；圖17顯示水平導(dǎo)電條構(gòu)成的格形導(dǎo)電件；圖18是類(lèi)似于圖6的圖；圖19是類(lèi)似于圖18，但顯示端子板和跨接端子插入絕緣板中；圖20類(lèi)似于圖10，但使用水平導(dǎo)電條；圖21是顯示端子板固定于導(dǎo)電件中的放大截面圖；圖22是顯示插入無(wú)焊端子的截面圖；圖23A和23B是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備；圖24是類(lèi)似于圖1的透視圖；圖25A和25B是圖24電路板的示意性放大截面圖；圖26是類(lèi)似于圖3的分解透視圖；圖27是導(dǎo)電件的示意透視圖；圖28是類(lèi)似于圖17的示意圖；圖29顯示類(lèi)似于圖8的電路板；圖30類(lèi)似于圖29，導(dǎo)電件的多余部分被切除；圖31類(lèi)似于圖9，顯示插入無(wú)焊端子；圖32A是導(dǎo)電件以及圍繞其的絕緣膜的分解透視圖；圖32B是圖32A的完整導(dǎo)電件截面圖；圖33A和33B是圖32B的導(dǎo)電件制成的電路板示意性放大局部截面圖；圖34A，34B和34C是現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。
具體參見(jiàn)圖1和2，電路板10包括絕緣板11、嵌入格槽11b中的導(dǎo)電件12、橫向?qū)щ姉l13和縱向?qū)щ姉l14。根據(jù)所涉及的具體電路的需要，端子板15和跨接端子21接觸導(dǎo)電件12。橫向?qū)щ姉l13在X方向延伸而縱向?qū)щ姉l14在Y方向延伸。端子槽11e允許無(wú)焊端子從上方插入，開(kāi)口11f允許端子從下方插入，孔11g允許無(wú)焊端子從兩者中的任一方向插入。橫向?qū)щ姉l13中的縫13a和縱向?qū)щ姉l14中的縫14a相互插入以便形成所要的導(dǎo)電件(參見(jiàn)圖4和5)。
本發(fā)明想將多個(gè)電路板層疊并封裝在一個(gè)電氣連接盒中，每個(gè)電路板按照本發(fā)明制造。例如，圖3中，電路板10A和10B垂直層疊并固定在下殼16中。由于格槽完全處于絕緣板內(nèi)，因此垂直層疊毫無(wú)困難且總高度幾乎與僅僅層疊兩絕緣板一樣。
層疊電路板時(shí)，端子板15和跨接端子21插過(guò)電路板10A和10B中的相應(yīng)開(kāi)口從而從其對(duì)面突出。這樣，跨接端子21無(wú)焊連接上導(dǎo)電條13和14，從而電氣連接導(dǎo)電條與電路板10A和10B。與此類(lèi)似，無(wú)焊端子15從上電路板10B向下突并穿過(guò)下電路板10A中的相應(yīng)開(kāi)口向下突出。這些端子進(jìn)入位于下殼16上的端子開(kāi)口。電源連接導(dǎo)電條18位于電路板10B上方，由絕緣空間分隔。導(dǎo)電條18上彎形成接頭18a以連接外部端子(未示出)，外部端子又連接電源。在已向下彎曲的無(wú)焊片18c末端形成無(wú)焊連接片18b；從而實(shí)現(xiàn)與電路板10B的導(dǎo)電條13和14的無(wú)焊連接。
上殼17位于各種導(dǎo)電條、板和端子板15上方，端子板15從電路板10B的上表面突起穿過(guò)各電氣元件中的端子開(kāi)口，這些電氣元件如連接器、繼電器以及熔斷器盒等。由于用端子板15提供位置支撐，導(dǎo)電條13和14被牢固支撐并保留在絕緣板11上。上殼17和下殼16鎖定在一起，完成電氣連接盒的組裝。
最好以如圖4至10所示的方式制造電路板10。將寬度基本一致的導(dǎo)電金屬板條切割成預(yù)定長(zhǎng)度，形成橫向與縱向?qū)щ姉l13和14。在導(dǎo)電條13和14的交叉點(diǎn)形成縫13a和14a。導(dǎo)電條相互平行設(shè)置，具體如圖4和5所示。
縫13a和14a的寬度等于或略小于導(dǎo)電條13和14的厚度。組裝時(shí)，相互壓入以提供可靠連接?？p13a和14a的深度最好是導(dǎo)電條13和14的高度的一半，使導(dǎo)電條13和14的末端共平面。最好如圖6所示，在絕緣板11中形成格槽11b以對(duì)應(yīng)橫向?qū)щ姉l13和縱向?qū)щ姉l14構(gòu)成的導(dǎo)電件。格槽11b深度等于或略大于導(dǎo)電條的高度，使其上端不從格槽11b突出。但是，雖然該方式優(yōu)選用于許多應(yīng)用，但本發(fā)明并不局限于此。
如果允許導(dǎo)電條突出絕緣板11(在某些情況下甚至可能期望如此)，縫13a和14a可基本小于導(dǎo)電條的高度。圖11A中有這樣的例子，絕緣板11上的格槽11b槽深小于導(dǎo)電條13和14的高度。于是，只有導(dǎo)電條下部被保持與支撐而上部從絕緣板11的表面突出。無(wú)焊端子15具有無(wú)焊連接片，片深35a等于導(dǎo)電條從絕緣板的上表面突出的高度。由于端子板15連接導(dǎo)電條，所以不需相應(yīng)的槽。當(dāng)板層疊并插入電氣連接盒時(shí)，導(dǎo)電條13和14的上端接觸緊靠其上的絕緣板的下表面；于是，板可毫無(wú)困難地疊置。然后，連接盒的上、下殼如前所述鎖定在一起。
圖11B中，導(dǎo)電條13和14置于沒(méi)有格槽的絕緣板11的上表面。類(lèi)似地，也未形成用于各種無(wú)焊端子的槽。由于導(dǎo)電條13和14設(shè)在絕緣板11的表面上，可用切割工具切割掉電路的多余部分，而不需插入槽。無(wú)焊端子從上方連接導(dǎo)電條且導(dǎo)電材料插入電氣連接盒上、下殼上的連接器保持器中。這樣將它們固定在絕緣板上的規(guī)定位置。然后以常用方式鎖定盒。
格槽11b的寬度最好略寬于導(dǎo)電條的厚度；這樣可使導(dǎo)電條容易插入槽。但是，如果槽的寬度等于或窄于導(dǎo)電條的寬度，可提供牢固的卡持且更可靠地保持導(dǎo)電件。所以，為此使至少某些格槽較窄是有益的。最佳方案，位于外周邊的格槽11b具有較窄寬度。
雖然如圖4和5所示的相鄰平行導(dǎo)電條間的距離相等，但不必如此。例如，如圖10所示，間距P1至P5可變化。以對(duì)應(yīng)繼電器端子、熔斷器端子、連接器端子孔等間距的方式確定間距。對(duì)各種電氣元件所作的連接將決定最佳距離?？p13a和14a也匹配間距P1至P5。
絕緣板11的端子槽11e容納來(lái)自上方的無(wú)焊端子，開(kāi)口11f容納來(lái)自下方的無(wú)焊端子，而孔11g適于容納來(lái)自上方或下方層的無(wú)焊端子。槽11e、開(kāi)口11f以及孔11g垂直交叉格槽11b，這樣提供無(wú)焊連接片的最佳位置，以嚙合導(dǎo)線(xiàn)或要連接的導(dǎo)電件部分。
絕緣板11中也設(shè)有插槽11h，圖7所示最清楚。切割槽11h用于安放工具K，工具K切割對(duì)完成所要電路而言為多余的、從而可去除的部分導(dǎo)電件12。圖8顯示去除導(dǎo)電件12的多余部分后的電路板。或者，將導(dǎo)電件插入絕緣板11前可去除多余部分。這種情況下，可省去插槽11h。
圖9中，端子板15插入端子槽11e，與導(dǎo)電條13和14形成無(wú)焊連接。這些端子板在一端具有無(wú)焊連接片15a而另一端具有突起15b。前者連接導(dǎo)電件12而后者為連接外部電路的凸端子。
如果端子板15從上方插入絕緣板11，則使用端子槽11e且端子板向上突出。或者，如果端子板15從下插入，它插入開(kāi)口11f并向下伸。電路板10還設(shè)有跨接端子21，跨接端子在每端具有連接片21a和21b；根據(jù)其進(jìn)入方向，一端插入端子槽11e或孔11f。這樣便于改變或修改連接各種電路的數(shù)量及位置。
如圖13，14A，14B以及16所示，電路板40包括導(dǎo)電件42和絕緣膜41。利用水平橫向?qū)щ姉l43和水平縱向?qū)щ姉l44，導(dǎo)電件形成格，導(dǎo)電件包括形狀基本一致、相互平行放置并分層的扁條(具體參見(jiàn)圖16和17)。導(dǎo)電條43和44的交叉45熔焊或以其它方式電氣連接。割去所要電路不需要的部分導(dǎo)電件42。在導(dǎo)電件42中形成端子槽46，端子板47和跨接板48插過(guò)此處形成無(wú)焊連接。如果交叉45被焊接，設(shè)置焊接口53以方便此操作。
垂直層疊的電路板49和50(見(jiàn)圖15)含有上導(dǎo)體51和下導(dǎo)體52。它們通過(guò)焊接口53在焊接點(diǎn)20處焊接在一起，焊接口形成在絕緣膜41的適當(dāng)位置。電路板層疊并與電源導(dǎo)電條18一起裝在電氣連接盒中，電氣連接盒通過(guò)將下殼16和上殼17鎖定在一起而形成。
電路板最好如圖16至22所示制造。橫向?qū)щ姉l43和縱向?qū)щ姉l44由寬度一致、長(zhǎng)度固定的形狀基本一致的導(dǎo)電金屬板扁條制造。如圖16所示，橫向?qū)щ姉l43沿X軸延伸而縱向?qū)щ姉l44沿Y軸延伸。每組相互平行且導(dǎo)電條扁平放置，而非垂直定向。
如果希望橫向和縱向?qū)щ姉l43和44之一或兩者以不同間距排列，則如圖20所示布置。間距P1至P5根據(jù)將與導(dǎo)電條連接的電氣元件的相應(yīng)間距而變化。
圖17顯示以格構(gòu)造方式設(shè)置的完整導(dǎo)體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最好在交叉點(diǎn)45將導(dǎo)電條熔焊在一起，從而提供可靠的電氣接觸和物理穩(wěn)定性。用其它方式，如鉚釘、螺栓、熔合等也可連接導(dǎo)電條。
如圖18和19所示，橫向?qū)щ姉l43和縱向?qū)щ姉l44設(shè)置成格以形成導(dǎo)電件42。絕緣膜54設(shè)在其兩表面上。端子槽46用于插入端子板47。在導(dǎo)電件42中形成端子開(kāi)口55時(shí)，同時(shí)沖壓絕緣膜54。
至于對(duì)所需電路而言為多余的部分導(dǎo)電件42，將與覆蓋其的部分絕緣膜54一起割去。通過(guò)壓制、沖壓或類(lèi)似工藝可完成該步驟并產(chǎn)生所要電路?；蛘?，在施加絕緣膜54前將多余部分割去。
通過(guò)公知方法可在導(dǎo)電件42中沖壓端子槽46，端子槽46還用作端子板47的連接位置，而端子板47又連接外部電路。同時(shí)，在導(dǎo)電件42上還沖壓無(wú)焊端子的端子開(kāi)口55，在對(duì)應(yīng)端子開(kāi)口的位置處在絕緣膜上產(chǎn)生膜開(kāi)口58。如果該部分將通過(guò)沖壓從導(dǎo)電件42割去，則在絕緣膜54上只形成膜開(kāi)口58。優(yōu)選端子槽46的尺寸不大于插入其中的無(wú)焊端子插入部分的截面積，從而產(chǎn)生適度或緊固的固定。
一旦完成上述工作，端子板47和跨接端子48插入端子開(kāi)口55和端子板47的插入部分而導(dǎo)電件42焊接在一側(cè)或兩側(cè)上。端子板插入后，希望端子板的末端從導(dǎo)電材料后突出并焊接就位?；蛘?，插入端子板使一端從對(duì)側(cè)突出。這種情況下，突出部可彎過(guò)來(lái)并弄平，如果配合足夠牢固，可省略焊接或類(lèi)似工藝。
端子板47包括一端上的突起59，它可用作連接外部電路的凸端子。端子板可從導(dǎo)電件42的任一側(cè)插入并從其插入側(cè)突出。如圖21所示，端子板47的插入端60兩側(cè)設(shè)有切口從而確定并限制插入導(dǎo)電件42的深度。跨接端子48(參見(jiàn)圖19)一端具有無(wú)焊連接片68，用作內(nèi)部電路的連接器?？缃佣俗?8插入端子開(kāi)口55，連接并固定到導(dǎo)電件42，從而形成電路板?？缃佣俗?8的插入端也可如圖21所示構(gòu)成。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖14A，14B和15，電路板49和50垂直層疊并裝在下殼16中。用絕緣膜覆蓋導(dǎo)體從而易于整體上直接層疊。用夾具或類(lèi)似物從上和下施加壓力將垂直相鄰層的導(dǎo)體51和52在絕緣膜41中的焊接開(kāi)口53處接觸。焊接點(diǎn)20結(jié)合上和下導(dǎo)體51和52，從而提供可靠的連續(xù)性和穩(wěn)定性。電阻焊接被證明是最合適的，雖然可用任何已知方式進(jìn)行結(jié)合，如熔合、鉚釘、螺栓等。
從圖14A，14B和15可看出，下電路板49的端子板47穿過(guò)膜開(kāi)口58和層疊電路板50的端子開(kāi)口55并向上突起。跨接端子48穿過(guò)膜開(kāi)口58和上電路板50的端子開(kāi)口55并在下導(dǎo)電件52和上導(dǎo)電件51之間形成無(wú)焊連接。上層疊電路板50上的端子板47穿過(guò)膜開(kāi)口58和端子開(kāi)口55并向下伸進(jìn)下殼16中形成的相應(yīng)開(kāi)口。
圖15中，電源導(dǎo)電條18位于電路板50上方，并由絕緣空間分隔，導(dǎo)電條18上彎形成的突起18a連接外部端子(未示出)，外部端子連接電源。導(dǎo)電條18還包括無(wú)焊板18c，無(wú)焊板18c向下彎并帶有位于其末端的無(wú)焊片18b。這樣形成無(wú)焊連接電路板50的導(dǎo)電件42。
電路板和電源導(dǎo)電條層疊在下殼16上方并由上殼17覆蓋。各種端子板和突起插入其適當(dāng)?shù)亩俗忧疑蠚?7鎖定在下殼16上，從而完成電氣連接盒的組裝。
圖22中，端子板47形成L形彎曲，穿過(guò)端子槽46。導(dǎo)電件42上未形成開(kāi)口，且端子板熔焊或以其它方法固定于此。端子板47的一個(gè)基腳焊接于導(dǎo)電材料；這將提供基本接觸區(qū)并可方便與可靠地焊接。優(yōu)選點(diǎn)焊，但熔合、鉚釘、螺栓等均適用。
圖24，25A和25B，以類(lèi)似于圖1，2A，2B，13，14A和14B的方式顯示電路板10。導(dǎo)電條由導(dǎo)線(xiàn)件70代替，導(dǎo)線(xiàn)件由縱向?qū)Ь€(xiàn)71和橫向?qū)Ь€(xiàn)72形成。導(dǎo)線(xiàn)優(yōu)選具有硬芯且橫向?qū)Ь€(xiàn)相互平行，縱向?qū)Ь€(xiàn)亦如此。它們相互層疊且交叉點(diǎn)用熔焊或其它公知方式連接。對(duì)形成所要電路而言為多余的導(dǎo)線(xiàn)部分被切割掉且無(wú)焊端子15在規(guī)定位置固定于導(dǎo)線(xiàn)71和72以形成無(wú)焊連接。
電氣連接盒及其里面的部件最好如圖26所示。上電路板10B層疊在下電路板10A上。端子板15和跨接端子21以前述方式插過(guò)端子槽77。類(lèi)似地，電源導(dǎo)電條18具有突起18a和無(wú)焊板18c，無(wú)焊板18c具有連接片18b，電源導(dǎo)電條18位于上電路板10B上。將上殼17與下殼16鎖定在一起而組裝成電氣連接盒。
電路板10A和10B垂直層疊并裝在下殼16中。導(dǎo)線(xiàn)放置在絕緣板69上使絕緣板處于導(dǎo)線(xiàn)下側(cè)。于是，毫無(wú)困難地垂直層疊相鄰的板。這樣做時(shí)，從下電路板10A向上突起的無(wú)焊板15A延伸通過(guò)上電路板10B的通口78并向上突起?？缃佣俗?1延伸通過(guò)上電路板10B的插入開(kāi)口77以形成與上導(dǎo)線(xiàn)的無(wú)焊連接；這樣在電路板10A和10B之間產(chǎn)生跨接連接。從上電路板10B向下延伸的無(wú)焊板15延伸穿過(guò)下電路板10A中的通口78并向下伸進(jìn)下殼16中的連接器保持器的端子開(kāi)口中。與前述相同形狀且具有相同連接的常用電源導(dǎo)電條18位于上電路板10B上方并在上殼17之下。然后殼16和17鎖定在一起，完成電氣連接盒的組裝。
電路板10的制造如圖27至31所示。縱向?qū)Ь€(xiàn)71筆直形成并具有相同長(zhǎng)度。它們以規(guī)定的間距沿Y方向相互平行延伸?？v向?qū)Ь€(xiàn)71間的間距匹配熔斷器間距P6，而其余導(dǎo)體71以繼電器間距P7分隔開(kāi)。橫向?qū)Ь€(xiàn)72也是筆直、平行且長(zhǎng)度一致，它們?cè)赬方向延伸。某些橫向?qū)Ь€(xiàn)72間的間距匹配連接器端子開(kāi)口的間距P8，而另一些橫向連接器以間距P9設(shè)置，間距P9對(duì)應(yīng)于中間連接器端子開(kāi)口的間距。其余導(dǎo)線(xiàn)設(shè)為大端子開(kāi)口間距P10。電氣連接73用熔焊、熔合等在橫向和縱向?qū)Ь€(xiàn)間的交叉處根據(jù)所要電路連接或物理保持格之剛性的需要而形成。
如圖29所示，縱向和橫向?qū)Ь€(xiàn)相互疊置形成對(duì)應(yīng)于絕緣板69上表面形狀的格。通過(guò)固定凸緣36將導(dǎo)線(xiàn)固定于絕緣板的上表面。如圖33所示，側(cè)壁75從絕緣板的外周邊突出而導(dǎo)線(xiàn)裝在凹陷的上表面74上。固定凸緣36容納導(dǎo)線(xiàn)并將其保持在希望位置。
絕緣板69設(shè)有插入槽76，插入槽使無(wú)焊端子可從上方插入。端子槽77允許無(wú)焊端子從下方插入且通過(guò)通口78可從任一方向插入。槽和開(kāi)口可沿縱向?qū)Ь€(xiàn)71定位或處于縱向?qū)Ь€(xiàn)與橫向?qū)Ь€(xiàn)的交叉點(diǎn)。然后，最好參見(jiàn)圖30，對(duì)形成所要電路而言為多余的部分z被切割并除去?；蛘撸瑢?dǎo)體安裝在絕緣板上之前進(jìn)行消除。
下一步，如圖31所示，在規(guī)定位置插入端子板15和跨接端子21，并在縱向和橫向?qū)Ь€(xiàn)之間形成連接。端子板15為扁平垂直板并在其末端帶有無(wú)焊連接片15a。另一端設(shè)有突起79，用作凸端子。當(dāng)端子板從接線(xiàn)側(cè)上方插入時(shí)，用端子槽76形成無(wú)焊連接適當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)且端子板向上突起。另一方面，如果從下方插入，它們插入開(kāi)口77形成無(wú)焊連接且其向下突?？缃佣俗?1每端具有無(wú)焊連接片21a和21b，跨接端子21根據(jù)具體電路的需要而插入端子槽76和開(kāi)口77。
從圖32A，32B，33A和33B可看出，縱向和橫向?qū)Ь€(xiàn)71和72以格形分層放置。用焊接或其它適當(dāng)方式結(jié)合交叉。然后，用絕緣膜35覆蓋格的前、后表面。然后切割并除去對(duì)提供所要電路而言為不需要的部分導(dǎo)線(xiàn)。或者，在施用樹(shù)脂膜35前除去該部分。樹(shù)脂膜不僅提供格形導(dǎo)線(xiàn)相鄰層間所要的絕緣，而且?guī)椭３志匦?。所得“層疊物”特別薄并隨后安裝固定在絕緣板69上(參見(jiàn)圖33)。絕緣板可設(shè)置適當(dāng)?shù)牟廴菁{縱向?qū)Ь€(xiàn)71和/或橫向?qū)Ь€(xiàn)72。優(yōu)選地，絕緣板69如圖33所示凹陷以便幫助固定與保持絕緣格就位。如果無(wú)焊板15用于產(chǎn)生所要的連接，則樹(shù)脂膜35打穿以完成無(wú)焊連接。結(jié)果，絕緣膜35避免任何可能的短路并允許在一個(gè)相對(duì)較小的電氣連接盒中設(shè)置多個(gè)電路。
而且，可將縱向和橫向?qū)Ь€(xiàn)71和72放置在絕緣板69的上、下表面。另外，用適當(dāng)設(shè)計(jì)的導(dǎo)電條可代替一個(gè)或多個(gè)格。雖然本發(fā)明是結(jié)合硬芯導(dǎo)線(xiàn)描述的，但絕緣線(xiàn)與/或多股導(dǎo)線(xiàn)也適用。
本發(fā)明具有多個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。不管具體電路如何，絕緣板形狀簡(jiǎn)單。這樣使制造絕緣板所用的模具制造經(jīng)濟(jì)，并不必備置一種以上絕緣板。由于導(dǎo)線(xiàn)筆直，具有相同長(zhǎng)度，且以預(yù)定間距相互平行設(shè)置，所以整個(gè)導(dǎo)線(xiàn)操作與組裝容易，同時(shí)不需要或最大程度地減少?gòu)?fù)雜與昂貴的設(shè)備。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于電路容易修改。格結(jié)構(gòu)、端子板、以及跨接端子的組合提供了理想的靈活性。而且，格的多余部分可切割掉，從而減小體積。端子板提供了良好的外部電路連接點(diǎn)且層疊結(jié)構(gòu)允許電路密度高，即在一個(gè)相對(duì)較小的體積內(nèi)可容納許多電路。另外，通過(guò)如熔焊、熔合等標(biāo)準(zhǔn)操作能可靠方便地在電氣連接盒內(nèi)進(jìn)行連接。
雖然本發(fā)明只清楚公開(kāi)了有限數(shù)量的實(shí)施例，但是，應(yīng)廣義理解本發(fā)明而不應(yīng)局限于此。本發(fā)明由所附權(quán)利要求的特征限定。
權(quán)利要求
1.一種適于封裝在電氣連接盒中的電路板組件，包括基本相互平行的第一組橫向?qū)щ姉l；基本相互平行的第二組縱向?qū)щ姉l，所述第一組和所述第二組相互交叉；在所述橫向?qū)щ姉l上的第三組縫；在所述縱向?qū)щ姉l上的第四組縫，所述第三組和所述第四組至少在所述第一組和所述第二組交叉的某些點(diǎn)相互嚙合形成導(dǎo)電件，所述橫向?qū)щ姉l和所述縱向?qū)щ姉l的多余部分被去除，所述導(dǎo)電件放置在平面絕緣板的一表面上；第五組無(wú)焊端子與所述導(dǎo)電件上的預(yù)定位置電接觸。
2.如權(quán)利要求1的電路板組件，其特征在于所述第一組和所述第二組以基本90°的角度交叉。
3.如權(quán)利要求1的電路板組件，其特征在于所述第三組之一和所述第四組之一在所述第一組和所述第二組的每個(gè)交叉處相互嚙合。
4.如權(quán)利要求1的電路板組件，其特征在于所述絕緣板中有對(duì)應(yīng)所述導(dǎo)電件的格槽，至少部分所述導(dǎo)電件嵌入所述格槽。
5.如權(quán)利要求4的電路板組件，其特征在于所述格槽至少與所述導(dǎo)電件的高度一樣深，從而所述導(dǎo)電件全部處于所述格槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4的電路板組件，其特征在于所述格槽比所述導(dǎo)電件的高度淺，從而所述導(dǎo)電件突出所述格槽。
7.如權(quán)利要求4的電路板組件，其特征在于所述絕緣板包括至少一個(gè)適于容納所述無(wú)焊端子之一的端子槽，以及至少一個(gè)適于接納切割工具的切割槽，每個(gè)所述端子槽和所述切割槽以約90°角與所述格槽之一交叉。
8.如權(quán)利要求1的電路板組件，其特征在于所述無(wú)焊端子包括端子板和跨接端子，每個(gè)端子板一端具有突起而另一端具有無(wú)焊連接片，每個(gè)跨接端子兩端具有所述的無(wú)焊連接片，所述絕緣板適于從兩側(cè)接納所述無(wú)焊端子，從而形成所述電氣接觸。
9.如權(quán)利要求1的電路板組件，其特征在于所述橫向?qū)щ姉l以規(guī)定間距相互分離開(kāi)而所述縱向?qū)щ姉l以預(yù)定間距相互分離開(kāi)，所述規(guī)定間距和所述預(yù)定間距對(duì)應(yīng)于所述橫向?qū)щ姉l和所述縱向?qū)щ姉l將連接的電氣元件的端子開(kāi)口間距。
10.如權(quán)利要求1的電路板組件，其特征在于電源連接導(dǎo)電條疊裝在所述電路板上。
11.一種封裝在電氣連接盒中的電路板組件，包括形狀基本相同的水平扁條形成的、相互平行的第一組橫向?qū)щ姉l；形狀基本相同的水平扁條形成的、基本相互平行的第二組縱向?qū)щ姉l，所述第一組和所述第二組在其交叉點(diǎn)具有電連續(xù)性，從而形成格形導(dǎo)電件，電路不需要部分被切除；覆蓋在所述導(dǎo)電件每一表面的絕緣膜，所述絕緣膜中有端子開(kāi)口，至少一個(gè)無(wú)焊板為端子板或跨接端子，所述端子板延伸穿過(guò)所述端子開(kāi)口之一，所述端子板的一端與所述導(dǎo)電材料固定電接觸而所述端子板的另一端形成適于用作外部連接端子的突起，所述跨接端子在其一端具有無(wú)焊連接片。
12.如權(quán)利要求11的電路板組件，其特征在于所述橫向?qū)щ姉l和所述縱向?qū)щ姉l用熔焊、焊接、熔合或鉚釘在所述交叉點(diǎn)結(jié)合，且用熔焊、焊接、熔合或鉚釘將所述端子板的一端連接固定至所述橫向?qū)щ姉l之一與/或所述縱向?qū)щ姉l之一。
13.如權(quán)利要求11的電路板組件，其特征在于由所述絕緣膜覆蓋的多個(gè)導(dǎo)電件垂直層疊，相鄰所述導(dǎo)電件通過(guò)所述端子板與/或所述跨接端子而電接觸。
14.如權(quán)利要求13的電路板組件，其特征在于所述相鄰導(dǎo)電件通過(guò)所述絕緣膜中的膜開(kāi)口相互熔焊或熔合，從而提供電連續(xù)性。
15.如權(quán)利要求11的電路板組件，其特征在于所述橫向?qū)щ姉l以規(guī)定間距相互分離開(kāi)而所述縱向?qū)щ姉l以預(yù)定間距相互分離開(kāi)，所述規(guī)定間距和所述預(yù)定間距對(duì)應(yīng)于所述橫向?qū)щ姉l和所述縱向?qū)щ姉l將連接的電氣元件的端子開(kāi)口間距。
16.如權(quán)利要求11的電路板組件，其特征在于電源連接導(dǎo)電條疊裝在所述絕緣膜上。
17.一種封裝在電氣連接盒中的電路板組件，包括相互平行的第一組橫向?qū)Ь€(xiàn)；基本相互平行的第二組縱向?qū)Ь€(xiàn)，所述第一組層疊在所述第二組上從而所述橫向?qū)Ь€(xiàn)與所述縱向?qū)Ь€(xiàn)在交叉點(diǎn)相互交叉，形成導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料固定在平絕緣板上，電路不需要的所述導(dǎo)電材料的一部分被切除，無(wú)焊端子在預(yù)定位置固定于所述橫向?qū)Ь€(xiàn)和所述縱向?qū)Ь€(xiàn)。
18.如權(quán)利要求17的電路板組件，其特征在于所述導(dǎo)電件的每一側(cè)被絕緣膜覆蓋。
19.如權(quán)利要求17的電路板組件，其特征在于所述無(wú)焊端子包括端子板和跨接端子，所述端子板一端具有突起而另一端具有連接片，所述跨接端子兩端具有無(wú)焊連接片，所述無(wú)焊端子在所述預(yù)定點(diǎn)形成無(wú)焊電連接，所述無(wú)焊端子從所述絕緣板的一側(cè)或兩側(cè)插入。
20.如權(quán)利要求17的電路板組件，其特征在于所述橫向?qū)Ь€(xiàn)以規(guī)定間距相互分離開(kāi)而所述縱向?qū)Ь€(xiàn)以預(yù)定間距相互分離開(kāi)，所述規(guī)定間距和所述預(yù)定間距對(duì)應(yīng)于所述橫向?qū)Ь€(xiàn)和所述縱向?qū)Ь€(xiàn)將連接的電氣元件的端子開(kāi)口間距。
全文摘要
一種電路板組件,含有以格結(jié)構(gòu)設(shè)置的兩組導(dǎo)電條或?qū)Ь€(xiàn),在每一交叉點(diǎn)處具有電連續(xù)性。在相互嚙合構(gòu)成格的每一導(dǎo)電條上設(shè)有縫。在導(dǎo)線(xiàn)的情況下,它們相互結(jié)合。如此形成的導(dǎo)電件可夾在兩絕緣膜之間并放置在絕緣板上,然后用電氣連接盒封裝。該結(jié)構(gòu)的基本優(yōu)點(diǎn)在于制造經(jīng)濟(jì),所需設(shè)備簡(jiǎn)單,且易于改變電路。
文檔編號(hào)H01R12/04GK1257333SQ9912390
公開(kāi)日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1999年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月9日
發(fā)明者角田達(dá)哉, 佐藤正信, 青木一弘 申請(qǐng)人:住友電裝株式會(huì)社