專利名稱：印刷電路板和在印刷電路板表面準(zhǔn)確安裝并焊接電子元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷電路板和在印刷電路板表面準(zhǔn)確安裝焊接電子元件的方法，這些電子元件通過軟熔焊接技術(shù)焊在印刷電路板上，并與電路板電導(dǎo)通。根據(jù)本發(fā)明成形的印刷電路板尤其被用于電壓波動(dòng)保護(hù)裝置中，這些電子元件為電壓波動(dòng)限制器、PTC元件、可變電阻和二極管。
目前已知道如何利用軟熔焊接技術(shù)將電壓波動(dòng)限制器焊接在印刷電路板上，并利用傳統(tǒng)的箝位技術(shù)使其與其它電子元件，如PTC元件、可變電阻、二極管以及集成電路元件相接觸。在這里，問題在于電壓波動(dòng)限制器的準(zhǔn)確定位，當(dāng)后者在焊接過程中沒有被固定在其應(yīng)在的位置時(shí)，在后面的印刷電路板的處理或安裝過程中，就會(huì)出現(xiàn)接觸問題或困難。
利用各種安裝技術(shù)將不同的元件安裝到印刷電路板上，需要采取幾個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)接觸。此外，要將印刷電路板和其它元件(PTC元件和可變電阻)安裝在一起，需要一些附加的接觸片，這樣會(huì)使材料和制造成本上升。
在軟熔焊接技術(shù)中，通常在印刷電路板上要安裝電子元件的位置加上焊接材料。此后，各元件被安裝在仍有粘性的焊接材料上，接著，加熱已經(jīng)全部安裝好的印刷電路板，直到焊接材料熔化為止，待冷卻下來后，電子元件就被重新凝固的焊接材料固定在一定的位置并保持電導(dǎo)通。
在電子元件剛剛被放上后，只要焊接材料還沒有使電子元件與印刷電路板牢牢地連接在一起，各電子元件就有可能滑離各自應(yīng)在的位置。由于軟熔焊接技術(shù)通常是在連續(xù)加熱的爐中實(shí)現(xiàn)的，如在DE 40 16 366C2例中可知，在運(yùn)送安裝好的印刷電路板的過程中，要采取預(yù)防措施，防止因移動(dòng)或振動(dòng)使電子元件滑離它們所應(yīng)在的位置。
為防止這種移動(dòng)情況的發(fā)生，在EP 0 540 497 A2例中采用了模型，但只能用來確定焊料位置的焊料形狀。采用這種方法固定元件，至少在一定程度上來說是不可能的。由此所形成的焊料位置的表面是平的，有利于定位。
在DE 41 26 913 A1中，說明了利用膠粘劑將元件固定在印刷電路板上的方法。在那里，將各個(gè)元件連到印刷電路板上是通過膠粘劑實(shí)現(xiàn)的。隨后再進(jìn)行真正的焊接過程，并最終實(shí)現(xiàn)徹底連接。除了必需使用的膠粘劑會(huì)使印刷電路板的安裝成本上升外，對(duì)使用的膠粘劑也有較高的要求。由于在焊接過程中，后者暴露在高溫中，可能會(huì)由于膠粘劑中含有的溶劑而產(chǎn)生破壞作用。
因此，本發(fā)明的目的在于提供印刷電路板和該印刷電路板的安裝方法，這里采用一種簡便的方法，使得安裝在印刷電路板表面的電子元件可以被準(zhǔn)確地定位并隨后焊接在這個(gè)位置上。
根據(jù)本發(fā)明，該目的在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的印刷電路板方面由權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)，在安裝印刷電路板的方法方面由權(quán)利要求20的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施方案及其改進(jìn)由各分權(quán)利要求決定。
根據(jù)本發(fā)明，在印刷電路板的表面分成幾個(gè)區(qū)，它們的構(gòu)造方式使得它們確定的凹槽在輪廓上，至少部分輪廓符合將要安裝到印刷電路板上的各個(gè)電子元件的外平面輪廓。這里，優(yōu)先采用與各個(gè)要安裝的電子元件相符合的槽或槽溝狀輪廓。這些槽或槽溝的輪廓構(gòu)造方式，使得它們能夠按照選定的形狀，將要安裝在一定位置的各電子元件安裝到印刷電路板上。
此外，在自動(dòng)安裝過程中，當(dāng)將已經(jīng)安裝好的基板或印刷電路板連接到外殼上時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。在利用連接技術(shù)如粘接時(shí)，所必需的粘膠供應(yīng)和通常需要的溶劑蒸氣抽氣裝置會(huì)引起安裝成本上升，以及由于要防止這部分粘膠到達(dá)印刷電路板的底面或自動(dòng)機(jī)器裝置中去，對(duì)粘接過程進(jìn)行控制和監(jiān)視，都會(huì)引起成本上升。
利用閂鎖接線片或其它按類似方式構(gòu)造的元件進(jìn)行連接是可能的，其缺點(diǎn)在于，一方面，相應(yīng)構(gòu)造的元件需要制造復(fù)雜的形狀，另一方面，由于空間的限制，它們的尺寸很小，會(huì)引起相互干擾，在惡劣的制造環(huán)境很容易斷裂從而導(dǎo)致不能使用。由于使用的印刷電路板的厚度比較薄，很難甚至不可能在配置閂鎖元件后，避免在印刷電路板的底面上產(chǎn)生凸起。
在例DE 40 26 004 C2中，公開了一種用于通訊設(shè)施中防止用戶過壓和過流的保護(hù)電路，利用這種方法，在熱保護(hù)元件(故障保險(xiǎn)接觸)響應(yīng)后可以防止電壓波動(dòng)限制器熱過載。出于這個(gè)目的，一個(gè)金屬片與電壓波動(dòng)限制器相接觸并與帶有滑片的焊劑區(qū)相連，有一個(gè)彈簧作用在滑片上。當(dāng)電壓波動(dòng)限制器以及金屬片以不能容許的方式發(fā)熱時(shí)，焊劑區(qū)熔化，滑片在彈簧的作用下移動(dòng)，電壓波動(dòng)限制器被短路。這樣結(jié)構(gòu)的熱保護(hù)裝置需要很多的分立部件，導(dǎo)致生產(chǎn)和安裝成本的上升。此外，所需的空間也比較大。特別是對(duì)自動(dòng)安裝來說，使用彈簧是不好的，因?yàn)槿绻@樣存在特殊要求。
在DE 40 26 004 C2中公布的解決方案中，需要附加一些元件以便與地電位相連。
此外，在DE 33 23 687 C2中，公開了一個(gè)用于通訊技術(shù)中接線盒電壓波動(dòng)限制器盒，其中，作為熱保護(hù)，一個(gè)S形的支架彈簧能夠被從上面插入到一個(gè)雙路限制器的放電器中去，在這個(gè)支架彈簧的一個(gè)支腳中有焊料成分，另外一個(gè)支腳上有閂鎖裝置。這種熱保護(hù)方式制造起來也較貴，并且會(huì)由于附加的支架彈簧而相互干擾。
這樣，利用根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板，通常有可能一次性地將所有元件安裝上，最終采用軟熔焊接技術(shù)完成已安裝好的印刷電路板，并且固定電子元件，實(shí)現(xiàn)需要的電氣連接并用簡單的方法給它加上一個(gè)外殼。
利用印刷電路板上提供的安裝電子元件的區(qū)域，有可能利用凹形結(jié)構(gòu)來降低總體高度，并且在使用較厚的電路極時(shí)，防止所需的高度增加。由于總體高度較高的印刷電路板在焊接時(shí)具有較高的熱阻，選用這樣的印刷電路板比較合適。例如，如果根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板帶有電壓波動(dòng)限制器，如上所述，所有這些將決定所需的總體高度，不能增加也不能減少。在這種技術(shù)方面，所知的便有接線盒或帶有兩排絕緣位移觸點(diǎn)的不導(dǎo)通的盒子。電纜線與這些絕緣位移觸點(diǎn)相連。如果安裝好的印刷電路板是作為保護(hù)插頭使用并被插入一個(gè)不導(dǎo)通的盒子中，至少第一排的兩個(gè)絕緣位移觸點(diǎn)被改保護(hù)插頭套住。由于，保護(hù)插頭的高度很小，就能保證自由達(dá)到第二排絕緣位移觸點(diǎn)，并與裝上的保護(hù)插頭相導(dǎo)通。
除了印刷電路板外，還可以使用更簡單的基板，該基板能夠被安裝或也可以罩上一個(gè)外殼。
在印刷電路板的表面有接線柱，可以和電壓波動(dòng)限制器的電極及印刷電路板的整體布局相連。
由于電子元件可以采用集成電路形式的低價(jià)元件(PTC元件、可變電阻)，該元件至少有一個(gè)可焊接的表面，印刷電路板上各個(gè)元件的接觸是通過供這些元件使用的槽溝狀輪廓來實(shí)現(xiàn)的。在安裝過程中，這些元件最好與印刷電路板垂直，實(shí)際的焊接是建立在各元件的前表面向上至分布在槽溝狀輪廓或橫槽周圍的連接面(焊盤)處。
印刷電路板上用于安置各電子元件的區(qū)域的尺寸大小，使得印刷電路板的厚度得以充分利用，從而獲得比較大的焊接面積。
為增加元件的浸潤能力，至少可以對(duì)槽溝狀輪廓或橫槽的邊緣進(jìn)行部分金屬鍍膜。安置元件的區(qū)域的金屬鍍膜部分最好在縱向表面上。金屬鍍膜可通過電鍍來實(shí)現(xiàn)，例如徹底接觸。
實(shí)際在印刷電路板上安裝電子元件之前，先通過模板印刷或擴(kuò)散處理給所有的元件加上所使用的焊接膠。在此，可以只在那些確實(shí)需要連接的區(qū)域加上焊接膠，因此，盡管要求在印刷電路板和元件之間建立可靠的連接，也不必進(jìn)行再加工。
與上面敘述過的方案相比，根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板和方法還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即所需的分立部件的數(shù)量減少了，特別是不需要另外的接觸表面。
在印刷電路板的底面覆蓋著一層金屬薄片，如果選擇適當(dāng)?shù)谋∑牧希涂梢栽谶@一面得到整個(gè)安裝的耐壓體(接觸保護(hù))。此外，利用擴(kuò)散處理，在印刷電路板的底面形成絕緣體，也可得到耐壓體。在按照推薦的順序使用根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板時(shí)，可在成本方面進(jìn)行優(yōu)化，特別是采用自動(dòng)化處理可以減少開支。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以降低不合格的比例，這是因?yàn)?，只需采用簡單的測量就可以提高定位的精度，并因此避免故障的發(fā)生。
可以給根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板罩上一個(gè)外殼，并加上用作電壓波動(dòng)保護(hù)模塊的電子元件。然而，該外殼上至少有兩個(gè)以上的、由至少可以部分變形的材料的組成拱形伸出部分。外殼上的這個(gè)伸出部分朝要與其相連的基板方向延伸，并嵌入到那里的缺口中。拱形伸出部分的大小使得它們?cè)诎惭b過程中正好可以毫無問題地被導(dǎo)入缺口中去，并因暴露在能量中和(或)受力而變形，從而在外殼和基板之間建立剛性連接和(或)摩擦連接。此外，伸出部分的大小一定的，使得當(dāng)它們?cè)谀芰亢?或)力作用下發(fā)生變形時(shí)，不會(huì)伸出由基板底面給定的平面，這樣就保證這些模塊以所需要的方式連接。
利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，還能以一種更有利的方式，使作為保護(hù)插頭的模塊毫無問題地插入，同時(shí)減少所需的空間，并且在相鄰模塊或其它電路元件之間沒有任何干擾。
制造可以利用自動(dòng)化設(shè)備方便地分為兩個(gè)步驟來進(jìn)行，在第一步中，外殼分別被置于基板上或基板內(nèi)并固定在那里，在第二步中，使伸出部分發(fā)生變形。利用加熱過的針頭壓在拱形伸出部分的前表面的方法，可以很方便地做到這一點(diǎn)。加熱使得伸出部分的材料變軟，同時(shí)利用針頭的壓力產(chǎn)生所需的形狀，這樣，就能保證基板和外殼的相互連接不受間隙的影響。
針頭的加熱可以采用電阻加熱的方法。然而，也有可能利用其它形式的能量如電磁輻射，為使溫度上升并使伸出部分材料的軟化成為可能，一般采用塑性材料，最好是熱塑性材料。
利用先沖壓再拉彎的方法，可以制造具有相應(yīng)構(gòu)造的過壓保護(hù)插頭，該插頭在一個(gè)部分結(jié)合了“接地”和“故障保險(xiǎn)接觸”兩種功能。這種構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)，是可以顯著地降低安裝費(fèi)用，并且在將插頭插入外殼中時(shí)只有直線連接運(yùn)動(dòng)，這樣的運(yùn)動(dòng)特別適合自動(dòng)安裝設(shè)備。
另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可以消除波動(dòng)電流引起的轉(zhuǎn)變位置的數(shù)量。
在安裝好的情況下，第二個(gè)接觸支架對(duì)電壓波動(dòng)限制器上的外電極有一個(gè)連續(xù)的作用力。在正常情況下，熱元件對(duì)第二個(gè)接觸支架的偏置作用力有反作用并將接觸支架和外電極隔離開來，這樣就可防止接觸支架和電壓波動(dòng)限制器的外電極之間產(chǎn)生電導(dǎo)通。熱元件的構(gòu)造可以是附著在第二個(gè)接觸支架上的焊料元件，或者被嵌入到接觸支架的缺口中。在后一種方案中，在沒有熱元件的切口下，首先將接觸元件定位在保護(hù)插頭的外殼中。在將外殼與保護(hù)插頭的印刷電路板相連后，熱元件被閂鎖在第二個(gè)接觸支架中，該故障保險(xiǎn)接觸被整個(gè)偏置并能夠工作。
熱元件可以是來自某種材料的鑄模零件，如加熱后熔化的金屬，并消除第二個(gè)接觸支架向電壓波動(dòng)限制器的外電極方向的運(yùn)動(dòng)，使得通訊電纜和接地桿之間導(dǎo)通。材料的熔點(diǎn)經(jīng)過了選擇，從而消除了對(duì)安裝的破壞甚至著火的危險(xiǎn)。
熱元件也可采用進(jìn)行同樣加熱后只會(huì)變軟的材料，并在第二個(gè)接觸支架的偏置力的作用下彎曲，使得后者與外電極相接觸并導(dǎo)通。
此外還可能利用雙金屬或所謂記憶合金，在受熱后能夠釋放第二個(gè)接觸支架，使其與電壓波動(dòng)限制器的外電極相連。
另外，熱元件可以由分布在電壓波動(dòng)限制器的外電極和第二個(gè)接觸支架之間的絕緣漆或絕緣薄片組成，并且有彈性地墊在二者之間并將它們相互隔離開來。絕緣漆或絕緣薄片受熱時(shí)會(huì)熔化，使得電極和接觸支架相互導(dǎo)通。
接觸元件最好采用至少一個(gè)彈性固定支腳的構(gòu)造，用作與絕緣面上第一個(gè)固定支架相對(duì)的電壓波動(dòng)限制器的受力支座。這樣，就可以防止在電壓波動(dòng)限制器和其所在的印刷電路板之間，存在一個(gè)不平衡焊接負(fù)載。
下面，將在附圖方案的基礎(chǔ)上對(duì)本方明進(jìn)行更詳細(xì)的敘述。這些附圖是

圖1是根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板在安裝之前的情況。
圖2是根據(jù)圖1的印刷電路板帶有元件的情況。
圖3是已經(jīng)安裝了外殼的印刷電路板最終連接之前的情況。
圖4是外殼上拱形伸出部分的示意圖。
圖5是印刷電路板上的缺口的幾種方案。
圖6是電壓波動(dòng)限制器的接觸元件的一個(gè)實(shí)例。
圖7是圖6的接觸元件安裝在電壓波動(dòng)限制器上的情況。
圖8是用于通訊設(shè)施的利用圖6的接觸元件的一個(gè)保護(hù)插頭。以及，圖9是接觸元件的第二個(gè)實(shí)例。
圖1表示的是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的印刷電路板1，在該印刷電路板材料上機(jī)械加工出不同的區(qū)域2和3。在印刷電路板的表面12上有一個(gè)橫槽2，該橫槽用于安放未畫出的電壓波動(dòng)限制器。不同于直至目前還在使用的0.8毫米厚的印刷電路板，印刷電路板1的厚度為1.2毫米，這樣就可以在印刷電路板2上開一個(gè)足夠深的橫槽2。在選擇橫槽2的寬度時(shí)，應(yīng)該考慮其深度和外表面積，使得僅由橫槽2的形狀就可以將所安裝的電壓波動(dòng)限制器所應(yīng)在的位置固定下來，即使在通過連續(xù)加熱的爐子的時(shí)候也不會(huì)偏移或滑開。
印刷電路板1上除橫槽2外，還有槽溝狀輪廓3，可以用來容納這里未畫出的其它電子元件。
機(jī)械加工的部分(橫槽2，槽溝狀輪廓3)，可以在制造印刷電路板的時(shí)候采用銑削或沖壓的方法加工出來。
最好只對(duì)槽溝狀輪廓的內(nèi)表面9進(jìn)行噴鍍，這些表面都有端面7，可以用電鍍的方法使銅沉積在那里。
在用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒑附幽z加在上述結(jié)構(gòu)的區(qū)域中各位置后，可以一次性地自動(dòng)完成不同電子元件的安裝工作。
在圖2所示的印刷電路板1的橫槽2中裝有一個(gè)電壓波動(dòng)限制器4，在槽溝狀輪廓3中安裝有兩個(gè)可變電阻5和兩個(gè)PTC元件6。可以看出，所有的元件4、5和6的選擇，都是根據(jù)它們的尺寸與橫槽2或槽溝狀輪廓3的匹配程度來確定的，使得僅由區(qū)域2和3的形狀就可以防止滑離，從而將電子元件4、5和6精確地固定在應(yīng)在的位置。如果區(qū)域2和3的周圍表面至少有一部分是傾斜的，將有助于元件4、5和6的插入，從而有利于印刷電路板1的安裝。
現(xiàn)在，可以對(duì)根據(jù)圖2安裝好的印刷電路板1進(jìn)行軟熔焊接處理，以便將元件4、5和6與印刷電路板1固定地連接起來，在印刷電路板1一起移動(dòng)的過程中，避免元件4、5和6發(fā)生偏移。
由于各自的形狀與各自所使用的元件的外形相匹配，印刷電路板1上的橫槽2和槽溝狀輪廓3還能增加焊接的強(qiáng)度，并且這個(gè)選定的形狀還有利于提高最終的連接強(qiáng)度。
圖3所示為一個(gè)模塊，其中外殼13被安裝在基板上，該基板在結(jié)構(gòu)上便是印刷電路板1，并且已經(jīng)安裝了各種電子元件，例如電壓波動(dòng)限制器4、可變電阻5和PTC元件6。拱形伸出部分14穿過其上的缺口15、16或17，這樣伸出材料至少有一部分塞在缺口15、16和17中。在圖1所示的實(shí)例中，拱形伸出部分14穿過印刷電路板1及其底面18。然而，在某些情況下，伸出部分不需要這么大的尺寸，也可以更小一些。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，外殼13上的伸出部分14為圓柱形或或多邊形，如圖4所示，在它們的前表面上有一個(gè)凹槽或切口19，用來在加熱并同時(shí)加壓的熱壓過程中將未畫出的針頭夾在伸出部分14上，伸出部分的材料在壓力和溫度升高的共同作用下發(fā)生變形，從而可使伸出部分的材料變成所希望的形狀，并防止滑離。
由圖5可以得到印刷電路板上1缺口的各種可能形狀。圖5的最左邊表示的是一個(gè)盲孔15，圖5的中間兩個(gè)缺口表示凹坑16，其寬度在向印刷電路板1的頂面20方向逐漸減小，最右面表示的是一個(gè)鉆孔或多邊形的穿孔17。
盲孔15或凹坑16類型的缺口與上面第三種可能形狀相比較，優(yōu)點(diǎn)在于其最終實(shí)現(xiàn)的連接具有更高的有效連接系數(shù)，因此更安全。
然而，如果缺口的結(jié)構(gòu)為鉆孔或橫截面為矩形的穿孔17的話，所產(chǎn)生的連接力比較低，但在以后可能需要拆卸時(shí)會(huì)很簡單并且不會(huì)造成破壞。
圖6所示的接觸元件21包含第一個(gè)彈性接觸支架22，支架22向圖中未畫出電壓波動(dòng)限制器4的中間電極23傾斜。接觸支架22與中間電極23相接觸，而中間電極在電壓波動(dòng)限制器4過壓時(shí)和外電極25和26導(dǎo)通。在保護(hù)插頭為插入的狀態(tài)下，外電極25和26分別與一根通訊電纜相連。接觸元件21包含外形為兩個(gè)扭彎的彈性凸片27的接收部分，與接地桿相連的接觸片28則被插入到該接收部分中。這樣，在過壓的情況下，通過下面的步驟可實(shí)現(xiàn)通訊電纜與接地桿的連接，即由通訊電纜a或b分別經(jīng)過外電極25或26、電壓波動(dòng)限制器4、中間電極23、接觸支架22、接觸元件21的彈性凸片27和接觸片28到達(dá)接地桿。
單片接觸元件21還包含第二個(gè)彈性接觸支架29，其自由端經(jīng)過變形后伸進(jìn)橫腹板30里面。橫腹板30的兩端分別與電壓波動(dòng)限制器4的外電極25或26相對(duì)。在橫腹板30的兩端之間，在接觸支架29朝著電壓波動(dòng)限制器4的一面有焊接元件31，焊接元件在接觸支架29的彈力作用下附著在電壓波動(dòng)限制器4的絕緣外表面或中間電極23上，并將橫腹板30的末端托起，使其與外電極25或26之間分別有一定的間隔。在電壓波動(dòng)限制器4過熱時(shí)，例如在較長的時(shí)間內(nèi)在通訊電纜a、b之間存在較高的電壓，但卻不至于使電壓波動(dòng)限制器4作出響應(yīng)時(shí)，焊接元件31將熔化。因此，在接觸支架29的彈力作用下，焊接元件31再也不能阻止橫腹板30逐漸靠在電壓波動(dòng)限制器4的外電極25和26上，從而在帶有橫腹板30、接觸支架29及接觸凸片27的接觸元件21和接觸片28上，實(shí)現(xiàn)外電極25和26與接地桿之間的連接。
在圖6中的接觸元件21上，還有兩個(gè)固定支腳32，分別在電壓波動(dòng)限制器4的另一側(cè)和接觸支架22相對(duì)并作為反向支座，防止在電壓波動(dòng)限制器4和其所在的印刷電路板之間產(chǎn)生不平衡的焊接負(fù)載。
圖7中表示的是圖1安裝在電壓波動(dòng)限制器4上的圖1中的接觸元件，此外還可看出，在中間電極23的兩側(cè)，固定支腳32靠在電壓波動(dòng)限制器4的絕緣外表面上。
圖8所示為處于插入狀態(tài)的保護(hù)插頭，該插頭包含一些電子元件如PTC元件，以及電壓波動(dòng)限制器4則被安裝在外殼13內(nèi)的印刷電路板1上。這里，接觸元件21如圖7所示的那樣被安裝在電壓波動(dòng)限制器4上。與此同時(shí)，接觸元件21被外殼13所固定。
圖9所示為接觸元件21的另外一個(gè)實(shí)施方案。第二個(gè)接觸支架9與第一個(gè)接觸支架22相對(duì)，而焊接元件31則被加在電壓波動(dòng)限制器4的外邊緣上，這樣焊接元件就是接觸支架22的反向支座，因此不再需要固定支腳32。焊接元件31的內(nèi)接觸表面33為圓弧形的塊，其半徑與圓柱形的電壓波動(dòng)限制器4的半徑相同。在橫腹板30的中間有一個(gè)缺口，焊接元件31能夠被插進(jìn)去并實(shí)現(xiàn)閂鎖配合。
權(quán)利要求
1.一種用于準(zhǔn)確安裝和焊接電子元件，特別是用軟熔焊接技術(shù)將元件焊接到其表面上的印刷電路板，其特征在于，印刷電路板(1)的表面(12)上設(shè)有安置電子元件(4、5、6)的區(qū)域(2、3)，這些區(qū)域至少與各個(gè)電子元件(4、5、6)的外輪廓部分匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的印刷電路板，其特征在于，安置電子元件的區(qū)域(2)為槽形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的印刷電路板，其特征在于，安置電子元件的區(qū)域(3)為槽溝形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，末端或端面(7)靠近安裝區(qū)域(2、3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的印刷電路板，其特征在于，末端或端面(7)位于安裝區(qū)域(2、3)的邊界(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，區(qū)域(2、3)的內(nèi)表面(9)的邊界至少經(jīng)過部分噴鍍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，絕緣層可以放在印刷電路板(1)的底面(10)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，罩在印刷電路板(1)上的外殼(13)在與其相連的印刷電路板(1)方向，包含由至少可部分變形的材料構(gòu)成的拱形伸出部分(14)，該伸出部分嵌入到印刷電路板(1)上的缺口(4、5或6)中并穿過后者，其外形尺寸符合缺口(4、5或6)的形狀和大小，利用伸出部分(14)在能量和/或力作用下引起的變形，實(shí)現(xiàn)剛性連接和/或外殼/印刷電路板間的摩擦連接，在實(shí)現(xiàn)外殼/印刷電路板之間的連接時(shí)，拱形伸出部分(14)并不伸出印刷電路板(1)的底面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的印刷電路板，其特征在于，缺口的結(jié)構(gòu)為盲孔(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的印刷電路板，其特征在于，伸出部分上有凹槽(19)，減少了從印刷電路板(1)的底面(18)到頂面(20)之間的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，缺口的形狀為沿印刷電路板(1)的整個(gè)厚度方向均相同的通孔或具有多邊形橫截面的穿孔(17)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，拱形伸出部分(14)由熱塑性材料制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，在伸出部分(14)朝著印刷電路板(1)底面的前表面上，有一個(gè)凹槽或切口(19)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，用于通訊技術(shù)中的接線盒的過壓保護(hù)插頭包含一個(gè)可插入帶有電壓波動(dòng)限制器(4)的塑料外殼，兩個(gè)外電極(22)分別與通訊電纜相連，中間電極3則與接地條相連，另外，還包含過熱保護(hù)裝置，利用該裝置，在電壓波動(dòng)限制器(4)過熱時(shí)使通訊電纜與接地條相連，單片接觸元件(21)被插在外殼中，該接觸元件包含與電壓波動(dòng)限制器(4)的中間電極(23)相連的第一個(gè)接觸支架(22)，在插入的狀態(tài)下，用于接收接觸片(28)的接收部分(27)與接地桿緊密連接，第二個(gè)彈性接觸支架(29)被固定并被熱元件(31)將其與外電極(25、26)隔開，由于其在過熱情況下的彈性性質(zhì)，使得熱元件(31)的形狀發(fā)生改變，并使得接觸支架靠在外電極(25、26)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的印刷電路板，其特征在于，第二個(gè)接觸支架(29)的自由端經(jīng)過變形后伸進(jìn)橫腹板(30)里面，其自由端可分別與外電極(25、26)的一個(gè)相接觸，熱元件(31)就安排在這兩端之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的印刷電路板，其特征在于，熱元件(31)是一個(gè)受熱后會(huì)熔化的模鑄件或受熱后變軟的雙金屬材料，或記憶合金。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，熱元件(31)與第二個(gè)接觸支架牢固地連接在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，熱元件(31)與在第二個(gè)接觸支架(29)為嵌入嚙合。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)的印刷電路板，其特征在于，接觸元件(21)在電壓波動(dòng)限制器(4)正對(duì)著第一個(gè)固定支腳(22)的一側(cè)上，至少有一個(gè)固定支腳(23)，該支腳有彈性地靠在絕緣面上。
20.一種準(zhǔn)確安裝和利用軟熔焊接技術(shù)將電子元件焊接在印刷電路板表面的方法，其中焊接膠是以配料的形式加在要與印刷電路板(1)焊在一起的端面(7)上，這些端面位于印刷電路板(1)的表面(12)上的區(qū)域(2、3)，并與各個(gè)電子元件(4、5、6)的外輪廓相配合，電子元件(4、5、6)被準(zhǔn)確地安裝在區(qū)域(2、3)上，然后，再將焊接膠加熱到超過其熔點(diǎn)的溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，電子元件(4、5、6)利用其可焊接表面(11)與印刷電路板(1)相垂直，并被置于區(qū)域(2、3)中。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于，焊接膠是以配料的形式用模板印刷的方法加上去的。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于，焊接膠是以配料的形式利用擴(kuò)散處理加上去的。
全文摘要
本發(fā)明涉及印刷電路板和在其表面準(zhǔn)確安裝焊接電子元件的方法。印刷電路板上存在至少部分和各個(gè)電子元件的外輪廓相匹配的區(qū)域用于將電子元件安置在其表面上。這些區(qū)域的結(jié)構(gòu)為槽溝形或橫槽形。安裝好的印刷電路板可以與外殼相連，該外殼包含的拱形伸出部分，利用伸出部分的變形實(shí)現(xiàn)剛性連接和/或外殼/印刷電路板的摩擦連接。還可以安裝過壓保護(hù)插頭，用于在帶有一個(gè)電壓波動(dòng)限制器的接線盒中，可實(shí)現(xiàn)接地和故障保險(xiǎn)接觸，只需很少的花費(fèi)。
文檔編號(hào)H05K1/18GK1168078SQ9710450
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1997年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月18日
發(fā)明者R·D·布斯, C·斯托貝克, T·雷德 申請(qǐng)人:克羅內(nèi)有限公司