CN102027640A - 电路板装置和电连接模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电路板装置和包括载体模块、至少一个电接触件和接附模块的电连接模块，其中本发明提供的接附模块用于避免对至少一个电接触件的接触并且使用弹性塑料制成，并且其中载体模块用于容纳至少一个电接触件。由此，载体模块使用另一种耐高温塑料制成，以适用于高温下的焊接过程。在焊接过程期间，至少一个电接触件可以焊接到电路板。

Description

电路板装置和电连接模块
技术领域
本发明涉及一种电路板装置，该电路板装置具有包括电连接模块的电路板，本发明还涉及一种电连接模块。
背景技术
根据DE 4400484 C3，低电压装置已经公知包括良好电绝缘的外壳，该外壳由耐冲击塑料材料构成。其上焊接螺旋夹具的电路板插在外壳内部。外壳提供机械保护。
为了制造电路，电路板通常和小的电子元件组装并且使用焊接工艺来焊接。为了建立电连接，使用诸如插头连接器、弹簧接触器或者其它螺纹连接夹具等电端部连接器，上述电端部连接器的导体离开电路板。通常，这些连接器模块是相对大的元件。这些大的元件不能容易地和很小的元件同时焊接，使得通常不可能使用一个联合焊接工艺来完成。
现有技术的另一个问题是在当前的回流焊接工艺中仅可以使用耐高温的塑料材料。
DE 10 2006 026 753 B3已经披露了配置为用作助听器的SMD元件的电池接触模块，其配备有包括液晶聚合物(LCP)的塑料框架。这使得具有电路板11的塑料框架在260℃的回流烤炉温度下能够暴露两到三秒。所期望的应用对该塑料的任意特定的机械和电绝缘技术性能没有要求。
然而，此耐高温塑料的缺陷在于不能完全满足关于抗拉屈服强度或者机械锁连接的弹性的物理要求。
另一种缺陷是许多这样的耐高温塑料的没有充分确保关于所需绝缘的所有电特性。
这就是为什么机械柔性塑料尽管不那么耐高温还被使用的原因，这使得不能使用同一回流焊接工艺来将连接模块焊接到电路板并且同时焊接其它电和电子元件。需要用于连接模块的附加手动焊接或者附加焊接工艺，这会导致显著增加过程步骤并且因此引起更高的成本。
发明内容
基于所述的现有技术背景，本发明的目的是减少配备电子元件和连接模块的电路板的制备步骤以此降低成本。
本发明优选实施例的目的的另一方面是提供电连接模块和电路板装置，该电路板装置允许用和其他元件共同的焊接工艺布置到电路板上。
该目的通过具有权利要求1的特征的电连接模块和具有权利要求7的特征的电路板装置来实现。
本发明的优选实施例是对应从属权利要求的主题内容。本发明的进一步优选特征在示例实施例中描述。
根据本发明的电连接模块包括至少一个载体模块、至少一个电接触件和至少一个接附模块。载体模块用于容纳至少一个电接触件并且包括柔性塑料。进一步，接附模块作为对于电接触件的接触保护。载体模块包括不同的耐高温塑料，从而适用于高温焊接工艺。在焊接工艺中，至少一个电接触件可以焊接到电路板。
本发明具有许多的优点。一个突出优点是包括载体模块和接附模块的双电连接模块。根据本发明，载体模块可以由耐高温塑料制成，用于执行一个共同焊接过程将其它电和电子元件一起焊接在电路板上。由于不需要附加的、单独的手动或者自动焊接工艺，节省了相当大的工作量。
根据本发明，用于联结的电接触件可以机械或者手动或者以另一种方式在制备期间插入到载体模块中，其中电接触件保持为互相间隔并且互相相对预置。随后，载体模块可以特定地布置到电路板并且机械定位。这仅需要传统的拣选臂以此方式将一个、两个或者例如十个、二十个或者更多的接触件定位在电路板的确定位置中。这显著地降低了用于定位接触件所需的工艺步骤。
包括耐高温塑料的载体模块还适用于诸如回流过程的耐高温焊接过程。这就免除了连接模块的单独焊接。
接附模块包括柔性塑料。由于柔性塑料的机械性质优于制备载体模块所用的标准耐高温塑料，所以柔性塑料制成的接附模块提供显著的优点。通常，耐高温塑料是更易碎的，在折断时不会拉长。因而，用于接触保护和用于接触件的机械保护的柔性塑料的接附模块提供显著的优点。
用于载体模块的耐高温塑料和用于接附模块的柔性塑料的组合允许简化的和低成本的制备，同时诸如电连接模块的机械强度等机械特性可保持高水平甚至可以改进。
优选地，可以焊接到电路板的电接触件可以是电/电子元件的电接触件。
在优选配置中，接附模块可以接附到载体模块，使得随后的焊接过程结束后，接附模块可以放置在载体模块上，更具体地是按在载体模块上。
或者可以通过将电接触件插入到载体模块中并且由接附模块封闭载体模块，以允许甚至在未焊接时对所容纳的电接触件提供避免丢失的保护，以预先组装电连接模块。
一方面通常由于接附模块不包括这样的耐高温塑料并且会在焊接期间受损，另一方面由于当前焊接工艺意于加热整个电路板以焊接从而会不适当地延长焊接工艺，所以在焊接之前可以移除接附模块。
焊接期间放置在位的接附模块会由于其质量而增加热容量，从而使得焊接过程延长。此外，接附模块会具有热隔绝效应，用作热屏蔽而进一步导致焊接过程延长。
在优选实施例中，接附模块用作其所包容的接触件的机械连接和机械保护。
有益地，载体模块的耐高温塑料适合用于高温焊接过程。特定的焊接过程可以例如提供大约240到260℃的标准温度。
优选地，耐高温塑料还适用于大约280℃的温度。说明书中的“大约280℃”不应该理解为精确限制，而是说耐高温材料也可以适合用于290℃或者300℃或者更高温度的焊接过程。根据所使用的焊接过程，耐高温塑料可以用于临时或者较长时间经受仅250℃或者260℃的温度，来确保在这些温度的良好焊接。确切的温度依赖于焊接过程和其条件(温度和应用时间)。
在本发明的更优选的实施例中，至少部分载体模块包括液晶聚合体。
整体而言，根据本发明和其特定实施例的电连接模块得到了有益的改进，其中对焊接过程的需求独立于对元件的机械需求。在载体模块包括耐高温塑料并且为焊接过程预留电接触件位置时，接附模块确保所需的机械特性，保证绝缘效应和接触保护方面所需的电特性。
根据本发明的电路板装置包括至少一个电路板和布置在其上的至少一个电连接模块，电连接模块包括至少一个载体模块，以容纳用来在焊接过程中焊接到电路板的至少一个电接触件，以及至少一个接附模块。接附模块作为至少一个电接触件的接触保护并且包括柔性塑料。此外，载体模块包括不同的耐高温塑料，使得其适用于耐高温焊接过程。
根据本发明的电路板装置还具有显著的优点。载体模块和电路板可以使用一个共同的焊接过程来处理，使得免除完成电连接模块的单独的焊接。此外，安装剩余的电路板与安装元件可同时进行，从而节省了大量的工作。
在优选实施例中，根据本发明的电路板装置的电路板包括要焊接的至少一个电或者电子元件，其和至少一个电接触件用共同焊接过程来同时焊接。
甚至要焊接的连接模块和电或者电子元件的尺寸上的相当大的差别也不会在共同焊接过程中产生任何基本的问题。由于连接模块的覆盖模块优选没有在焊接完成之前接附，所以元件的热容量不会存在很大差别，从而允许共同的焊接。
为了获取类似热容量，电连接模块的载体模块优选为重量轻的，例如仅包括框架、或者具有开口和孔，以使得重量降低，同时保证载体模块电上接触件的预置。即便是对大尺寸接触件，这些措施也保证可靠的焊接过程。
接附模块包括柔性塑料，这种柔性塑料可能不如载体模块的塑料一样的耐高温。由于接附模块通常仅在焊接过程之后接附，所以通常接附模块不需要耐高温塑料。
使用根据本发明的电路板装置，可设想或优选将接附模块紧固到载体模块，例如扣在载体模块处以防止其意外脱落。
还可以设想并且优选将接附模块立即紧固到电路板以机械保护接触件并且确保接触保护。
在优选的特定实施例中，接附模块紧固到容纳模块，该容纳模块还优选地容纳至少一部分电路板。随后，具体地，至少部分电路板封闭在接附模块和容纳模块中。电路板可以例如通过容纳模块布置在另一个元件或者紧固装置上。
本发明的优选特定实施例是对应从属权利要求中的主题。本发明的其它优选特征在示例实施例中示出。
除了上述本发明的结构，在独立权利要求中示出本发明的其它有益的结构。
附图说明
在附图中纯粹示意性地示出本发明的实施例并且在以下详细描述。附图中：
图1是根据本发明的电路板装置的整体透视图；
图2是电路板和载体模块的透视图；和
图3是根据图1的电路板装置的分解视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的电路板装置10的总体透视图，包括电路板5和电连接模块1。在电路板装置10上提供多个电元件。
电路板5经由电连接模块1联结。为此，在接附模块4中提供端子开口14用于导体15插入，从而将其经由接触件3和电路板5相连。
在此示例性实施例中，两个电连接模块1的接附模块4扣入一个共同容纳模块6中，该容纳模块6容纳和固定电路板5。通常可以在电路板5上布置其它电或者电子元件。
图2是电连接模块1的电路板5和载体模块2的透视示意图。为了简化起见，电路板和载体模块所示互相分开，以显示两个元件的关系。
载体模块2具有使载体模块的各个隔间之间相互分离的隔板13，该隔板使各个隔间中容纳的接触件3相互之间精确定位。
从图2清晰可见，其允许电路板5和载体模块2的自动安装。载体模块2可以包括一个、两个或多个接触件3，这些接触件可以在安装时同时联结到电路板5上。如图所示由于八个接触件3同时定位在具有一个载体模块2的电路板上，所以这相当利于电路板的自动安装。
接触件3不是单个固定到载体模块2的隔间中，而是仅通过隔板13来保护以防止其倾翻或者下落。接触件3的焊接引脚9通过开口(未示)向下延伸穿过载体模块。在电路板5的安装过程中，焊接引脚9通过电路板的对应开口8并且焊接到电路板，以确保电联结。
图3示出根据图1的电路板装置10的分解示意图，其中图3的底部示出用于容纳电路板5的容纳模块6。
在根据图3的示例中，电路板5已经焊接到电连接模块1，意味着接触件3插入到载体模块2的对应开口8中，其焊接引脚9已焊接。
为了执行焊接过程，接触件3可以手动或机械安装到载体模块2上。载体模块2优选机械运送到电路板5，位于相对于电路板5的确定位置。随后电路板5可以焊接到接触件3，优选使用回流过程。
为此，例如具有其上布置载体模块2和接触件的电路板被加热到高温，该高温使得开口8中的焊锡熔化，将电路板8焊接到接触件3。为了将焊锡填充到开口8中，电路板8已经提前使用焊锡来刮涂。因此，开口8具有精确限定的足够量的焊锡。焊接过程同样可以使用焊接轴(shaft)来执行。
为了确保快速焊接过程并例如经受在回流过程中产生的高温，载体模块2使用耐高温塑料制成。主要包括框架的轻质量的载体模块2具有相对低的热容量，从而允许快速焊接。
当焊接过程完成时，由于焊接过程之后接附模块4放置在载体模块2上，所以载体模块2的基本功能已经完成。接附模块4随后实现每个接触件3的接触保护并且包括足够的电绝缘特性来满足所需的条件、安全需求和法律条款。
接附模块4包括不同的柔性塑料，这些柔性塑料经受电路板装置10上的负载和压力。
根据本发明，以此方式实现功能分离。载体模块具有所需的热特性，以在高温焊接过程中保持充分的稳定性，而不那么耐高温的接附模块4具有安全接触所需的机械和电特性。
在此示例性实施例中，接附模块4容纳在容纳模块6处，使用接附模块4的侧壁处的锁口11和容纳模块6的锁片12相锁，从而提供可靠且可分离的连接。
由于在焊接过程之前仅接触件3安装到载体模块2上并且从而以一个共同焊接过程和其它元件一起焊接到电路板5，所以本发明还可以实现根据本发明的电连接模块1在一个共同焊接过程期间和其他元件一起焊接到电路板。
从而，由于不需要单独的手动或者自动的焊接过程，所以本发明允许简化的低成本制备过程。此外，由于接附模块4不需要使用和载体模块2相同的耐高温材料来制备，所以可以节省用于合适遮蔽电连接模块1的材料成本。由此，可以使用一类相当廉价的塑料，这些塑料也具有相当好的电和机械特性。
附图标记列表
1  电连接模块
2  载体模块
3  接触件
4  接附模块
5  电路板
6  容纳模块
8  开口
9  焊接引脚
10 电路板装置
11 锁口
12 锁片
13 隔板
14 端子开口
15 导体

Claims (10)

1.一种电连接模块(1)，包括：载体模块(2)、至少一个电接触件(3)和接附模块(4)，其中，所述接附模块(4)用作所述至少一个电接触件(3)的接触保护并且包括柔性塑料，其中所述载体模块(2)还用于容纳所述至少一个电接触件(3)，所述载体模块(2)包括不同的耐高温塑料，以适合用于高温焊接过程，其中在焊接过程中，所述至少一个电接触件(3)能够焊接到电路板(5)。
2.根据权利要求1的电连接模块(1)，其中可以焊接到所述电路板(5)的电接触件可以是电/电子元件的电接触件。
3.根据权利要求1或者2的电连接模块(1)，其中，所述接附模块(4)可以接附到所述载体模块(2)。
4.根据前述任一权利要求的电连接模块(1)，其中，所述接附模块(4)用作机械连接器。
5.根据前述任一权利要求的电连接模块(1)，其中，所述载体模块(2)的耐高温塑料适用于温度为大约280℃的焊接过程，优选用于温度大约为240℃到260℃的焊接过程。
6.根据前述任一权利要求的电连接模块(1)，其中，所述载体模块(2)至少部分包括液晶聚合体。
7.一种电路板装置(10)，包括具有电连接模块(1)的电路板(5)，其中所述电连接模块(1)包括至少一个载体模块(2)，以容纳可在焊接过程中焊接到电路板(5)上的至少一个电接触件(3)，以及至少一个接附模块(4)，其中，所述载体模块(2)包括耐高温塑料以适用于高温焊接过程，并且其中所述接附模块(4)用作所述至少一个电接触件(3)的接触保护并且包括柔性塑料。
8.根据前述权利要求之一的电路板装置(10)，其中，所述接附模块(4)接附到所述载体模块(2)和/或所述电路板(5)。
9.根据前述两个权利要求的任一项的电路板装置(10)，其中，所述接附模块(4)还接附到容纳所述电路板(5)的容纳模块(6)。
10.根据前述权利要求的任一项的电路板装置(10)，其中，在所述电路板(5)上提供要焊接的至少一个其它电/电子元件，所述电/电子元件也可以在所述至少一个电接触件(3)的焊接过程中被焊接。
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