CN102573297A - 柔性板上芯片型电子元件的安装结构以及具有该电子元件的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于将芯片型电子元件(7)安装在柔性板(6)上的安装结构包括：具有第一区域(12，14)的所述柔性板，另一电子元件(3)的第一引线端(9，11)焊接在所述第一区域上；和具有长边的所述芯片型电子元件。芯片型电子元件的整个长边面向第一区域的长边。第一区域的长边长度定义为IA，第一区域的一个长边与芯片型电子元件的一个长边之间的距离定义为IB，第一区域的所述一个长边面向芯片型电子元件，但是与芯片型电子元件的所述一个长边相反。长度IA等于或大于距离IB。

Description

柔性板上芯片型电子元件的安装结构以及具有该电子元件的电子装置
技术领域
本发明涉及一种安装在柔性板上的芯片型电子元件的安装结构，以及具有位于柔性板上的芯片型电子元件的电子装置。
背景技术
传统地，在JP-A-H06-69625中公开了陶瓷电容器的安装结构。
当陶瓷电容器被直接焊接在印刷电路板或者铝板上时，因为陶瓷电容器和板的热膨胀系数有很大的不同，在很大的热应力下，陶瓷电容器可能会损坏。鉴于此，在JP-A-H06-69625中，如图4所示，在柔性板100中开出一个开口101。此外，陶瓷电容器110被焊接在所述板100上，从而跨在所述开口101上。柔性板100被安装在铝板120或者印刷布线板上。
如图5A和5B所示，JP-A-H08-139437教导了一种由绝缘材料制成的保护件220，该保护件安装在柔性板200的表面上，于是保护被焊接在柔性版200上的元件。保护件220比如为正方形框架形状，该形状包围元件210的周边。保护件220具有适当的刚性。当保护件220被安装到柔性板200上时，增强了由保护件220覆盖的柔性板200的一部分的刚性。因此，柔性板200不会轻易发生弯曲。由此，如图5B所示，当辊子2309在柔性板200表面上移动时，能够防止柔性板200中由保护件220围绕的部分发生弯曲。因此，不必要出现的撕裂力不会施加在柔性板200中安装有元件210和焊接料部分240的部分的两侧241，242。因此，元件210和焊接料部分240被保护。
然而，在JP-A-H06-69625所述的安装方法中，因为有必要将柔性板100安装在铝板120或者印刷电路板上，陶瓷电容器110被焊接在柔性板100上。由此额外地增加了制造铝板120和印刷电路板的成本。此外，上面安装有柔性板100的铝板120或印刷电路板的尺寸大于柔性板100。所以，用于保护陶瓷电容器的安装结构的尺寸增加，由此，不适用于安装陶瓷电容器110。
在JP-A-H08-139437所述的技术中，额外地增加了制造保护件220的成本。此外，因为保护件220围绕元件210的周边，所述元件安装在柔性板200上，所以有必要避免保护件220和安装板200上的其它元件之间的干涉。因此，很难保证布置保护件220的空间。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种安装在柔性板上的芯片型电子元件的安装结构。本发明的另一个目的是提供一种具有在柔性板上的芯片型电子元件的电子装置。在所述安装结构和电子装置中，减少了因为柔性板的变形施加给芯片型电子元件的应力。此外，所述安装结构和电子装置的制造成本不会大大地增加。
按照本发明的一个方面，用于将芯片型电子元件安装在柔性板表面上的安装结构包括：具有第一区域的柔性板，在该区域上焊接另一电子元件的第一引线端；和，具有长边的芯片型电子元件。所述芯片型电子元件的整个长边面向第一区域的长边。第一区域的长边长度为IA，第一区域的一个长边和芯片型电子元件的一个长边之间的距离为IB，所述第一区域的所述一个长边面向芯片型电子元件但与芯片型电子元件的所述一个长边相反。IA的长度等于或者大于IB的距离。
在上述安装结构中，因为减少了由于板的变形产生并施加给芯片型电子元件的负荷，所以降低了由所述应力导致的芯片型电子元件的损害。此外，不会大大地增加所述安装结构的制造成本。
按照本发明的第二方面，电子装置包括：具有第一区域和第二区域的柔性板；具有长边和短边并布置在柔性板表面上的芯片型电子元件；和，具有第一引线端和第二引线端并布置在所述柔性板表面上的电子装置。所述第一引线端被焊接在所述第一区域上，第二引线端被焊接在第二区域上。芯片型电子元件的整个长边面向第一区域的长边。第一区域的长边长度定义为IA，第一区域的一个长边和芯片型电子元件的一个长边之间的距离定义为IB，所述第一区域的所述一个长边面向芯片型电子元件但与芯片型电子元件的所述一个长边相反。IA的长度等于或者大于IB的距离。第一区域的长边垂直于第二区域的长边。芯片型电子元件的整个短边面向第二区域的长边。第二区域的长边长度定为IC，第二区域的一个长边和芯片型电子元件的一个短边之间的距离定为ID，第二区域的一个长边面向芯片型电子元件的所述一个短边。IC的长度等于或者大于ID的距离。
在上述装置中，因为减少了由所述板的变形产生的并施加给芯片型电子元件和焊接部分的负荷应力，所以降低了由所述应力导致的芯片型电子元件的损害。此外，不会大大地增加所述装置的制造成本。
附图说明
从参照下列附图给出的下述详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显。其中：
图1是柔性板上电容器的安装结构的俯视示意图；
图2A是传感器盖内部的俯视示意图，其中布置有柔性板，图2B是传感器盖的侧面示意图；
图3是节流阀本体的侧面示意图；
图4是按照现有技术的电容器的安装结构横截面示意图；和
图5A是按照现有技术的安装结构的俯视图，图5B是按照现有技术的安装结构的横截面视图。
具体实施方式
(第一实施例)
按照第一实施例芯片型电子元件的安装结构应用在节流阀位置传感器1。
节流阀位置传感器1检测节流阀2的开口度，如图3所示。节流阀2调节内燃机的吸气量。传感器1包括用于放大和输出霍尔电压的霍尔集成电路3，所述电压对应磁场的磁通量密度。霍尔集成电路3被连接到由树脂制成的传感器盖4。传感器盖4被固定到节流阀本体5的一侧，所述本体容纳节流阀2。
柔性板6布置在传感器盖4的内部，如图2A所示。两个霍尔集成电路3和四个电容器7安装在所述柔性板6上。此外，如图2B所示，连接器8布置在传感器盖4的一侧。连接器8电连接作为外部电控制单元的ECU(没有画出)。
霍尔集成电路3具有三个引线端，它们是输入端、接地端10和输出端11。控制电流通过输入端9流入霍尔装置(没有画出)。接地端10连接接地电势。电压信号从输出端11输出。每个引线端被焊接在于柔性板6上布置的区域上。这里，用于焊接输入端9的区域被定义为第一区域12，用于焊接接地端10的区域被定义为第二区域13，用于焊接输出端11的区域被定义为第三区域14。
如图1所示，霍尔集成电路3的接地端10布置在输入端9和输出端11之间，即布置在三个引线端中间。此外，接地端10沿着从霍尔集成电路3折回(retrieved)的方向直直延伸。输入端9和输出端11沿着与接地端10相同的方向折回。然后，输入端9和输出端11在其中间部分弯曲，从而输入端9和输出端11向相反方向弯曲。因此，输入端9和输出端11弯曲90度，从而输入端9和输出端11与接地端10分离。
第一至第三区域12-14具有矩形平面形状。第一至第三区域12-14每一个的尺寸都相同，于是第一至第三区域12-14的面积都相同。这里，图1表示在第一至第三区域12-14被焊接之前的安装结构的状态，从而每个引线端9-11没有被焊接到区域12-14。
电容器7被用作噪音过滤器，用于过滤由引线端9-11施加给霍尔集成电路3的电磁噪音。电容器7是芯片型分层陶瓷电容器，其中叠有多个带电极的陶瓷片。如图1所示，电容器7被焊在柔性板6的区域15上，于是电容器7通过表面安装而装在板6上。
电容器7布置在第一区域12和第二区域13之间形成的空间内以及第二区域13和第三区域14之间形成的空间内。特别地，电容器7布置在输入端9和接地端10之间以及接地端10和输出端11之间。
下面参照图1描述电容器7的安装结构。
这里，说明的是布置在图1的左上角的四个电容器7之一。其它的电容器7以同样的方式安装在板6上。
电容器7是具有矩形平面形状的芯片型电容器。电容器7的纵向方向与第一区域12的纵向平行。此外，电容器7中沿着纵向方向的整个边面向第一区域中沿着纵向方向的边，于是电容器7的所述整个边布置在第一区域12的纵向方向范围内。
此外，第一区域12沿着纵向方向的长度定义为IA。沿着所述板6的水平方向，第一区域12的左侧和电容器7的左侧之间的距离定义为IB。具体地，第一区域12的左侧不会面对电容器7的左侧。这种情况下，满足长度IA等于或大于距离IB的关系。
在节流阀位置传感器1中，其中附有柔性板6的传感器盖4由树脂制成。此外，传感器盖4的厚度薄。因此，比如当热应力施加给传感器盖4时，传感器盖4会变形，于是产生柔性板6的变形。
然而，在电容器7的安装结构中，因为电容器7布置在第一区域12附近，由于用在第一区域12的焊接部分具有一定刚性，所以限制施加给电容器7的焊接部分的不必要负荷以及施加给电容器7的不必要负荷。因此，即使当柔性板6发生变形时，也能减少对电容器和焊接部分的负荷。由此，减少施加给电容器7和焊接部分的应力。结果，在电容器7和焊接部分内不会发生裂缝等情形。减低了电容器7和焊接部分的损害。
因为电容器7是芯片型多层陶瓷电容器，其具有安装在柔性板6上的矩形平面形状，电容器7的长边布置成平行于第一区域12的纵向方向，在施加应力时，所述长边要比电容器7的短边弱。因此，由柔性板6的变形引起并施加给电容器7的应力被有效地限制。
此外，在按照本实施例的电容器7的安装结构中，没有必要使用铝板、印刷电路板和保护电容器7的保护件。因此，安装结构的制造成本不会额外地增加。
此外，在JP-A-H06-69625中，因为使用的铝板或者印刷电路板的尺寸大于用于安装陶瓷电容器的柔性板的尺寸，所以难以使用按照JP-A-H06-69625的安装方法。然而，在本实施例中，因为没有必要将柔性板6安装到铝板和印刷电路板，因而能够使形成电容器7的安装结构的空间最小化。因此，按照本实施例的安装结构易于用在各种产品上。此外，在JP-A-H08-139437中，因为保护件围绕电子元件的周边，有必要为保护件寻找容纳空间。然而，在本实施例中，没有必要用保护件围绕电容器7的周边。相反，因为电容器7布置在第一区域12附近以节省空间，所以减少了用于安装电容器7的安装结构的空间。
(第二实施例)
在第一实施例中，第一区域12和电容器7之间的位置关系被确定。在本实施例中，除了第一区域12和电容器7之间的位置关系，第二区域13和电容器7之间的位置关系也被确定。
如图1所示，电容器7的短边平行于第二区域13的纵向方向。此外，电容器7的短边布置在第二区域13的长边范围内，因此电容器7的整个短边面向第二区域13的长边。此外，第二区域13的长边长度定义为IC，在图1中，第二区域13的长度IC等于第一区域12的长边的长度IA。第二区域13的一个长边和电容器7的一个短边之间的距离定义为ID，所述第二区域13的所述一个长边面向电容器7的所述一个短边。这时，距离ID和长度IC之间的关系为，长度IC等于或者大于距离ID。
在本实施例中，作用在第二区域13的焊接部分的刚性以及作用在第一区域12的焊接部分的刚性被用来保护电容器7。因此即使当柔性板6发生变形时，也能够有效地减少电容器7和焊接部分的损害。
(改进方案)
在上述实施例中，芯片型电子元件的安装结构被用于节流阀位置传感器1。可选地，所述芯片型电子元件的安装结构可以用于加速踏板的开口度传感器，用以检测加速踏板的开口度，可以用于EGR阀的开口度传感器，用以检测EGR阀的开口度，等。此外，在上述实施例中，芯片型电子元件是电容器7。可选地，芯片型电子元件可以是芯片型电阻、芯片型感应线圈等。
上述内容的说明具有以下几个方面。
按照本发明的一个方面，用于在柔性板表面上安装芯片型电子元件的安装结构包括：具有第一区域的柔性板，另一电子元件的第一引线端焊接在该区域；和具有长边的芯片型电子元件。芯片型电子元件的整个长边面向第一区域的长边。第一区域的长边长度定义为IA，第一区域的一个长边和芯片型电子元件的一个长边之间的距离定义为IB，所述第一区域的一个长边面向芯片型电子元件但是与芯片型电子元件的一个长边相反。IA的长度等于或大于距离IB。
在上述安装结构中，由于利用了施加至所述区域的焊接部分的刚性，于是限制不必要的负荷施加给芯片型电子元件和焊接部分。因此，即使当在柔性板上发生变形时，板的变形不会影响芯片型电子元件和焊接部分，或者减少板的变形对芯片型电子元件和焊接部分的影响。因此，因为减少了由板的变形产生并施加给芯片型电子元件及焊接部分的负荷，所以降低了由所述应力引起的芯片型电子元件的损害。此外，因为所述区域和芯片型电子元件之间的位置关系被特定化，于是减小由所述板的变形并施加给芯片型电子元件以及焊接部分的负荷，所述安装结构的制造成本不会大幅度增加。
可选地，芯片型电子元件的长边可以平行于第一区域的长边。这样，有效降低由于柔性板的变形引起的对芯片型电子元件的损害。
可选地，另一电子元件还可以包括第二引线端。柔性板还包括第二区域，第二引线端焊接在第二区域上。第一区域的长边垂直于第二区域的长边。芯片型电子元件还具有短边。芯片型电子元件的整个短边面向第二区域的长边。第二区域的长边长度定义为IC，第二区域的一个长边和芯片型电子元件的一个短边之间的距离定义为ID，所述第二区域的所述一个长边面向芯片型电子元件的所述一个短边。IC的长度等于或者大于ID的距离。这样，大大地减少了所述板的变形对芯片型电子元件和焊接部分的影响。由此，充分地降低由于柔性板的变形引起的芯片型电子元件的损害。
可选地，芯片电子元件可以是用于清除电磁噪音的多层陶瓷电容器。这样，因为柔性板的轻微变形可能导致陶瓷电容器很容易地出现裂缝，在利用按照上述特征的安装结构的情况下，能够有效地防止由柔性板引起的陶瓷电容器的裂缝。
可选地，另一电子元件可以是用于检测磁场磁通量的霍尔集成电路，柔性板是旋转角检测装置的一部分，所述检测装置是基于霍尔集成电路的输出信号来检测旋转本体的旋转角的装置。
可选地，第二引线端可以从另一电子元件的本体朝向第二区域直直延伸。第一引线端从另一电子元件的本体延伸，并在第一引线端的中间弯曲，于是第一引线端的弯曲部分垂直于第二引线端。芯片型电子元件的短边平行于第二区域的长边以及第二引线端，芯片型电子元件的长边平行于第一区域的长边和第一引线端的弯曲部分。
此外，第一引线端的弯曲部分和第二引线端可以提供正方形空间，所述弯曲部分构成正方形的一个边，第二引线端是正方形的另一边，芯片型电子元件布置在所述空间内。此外，第一区域可为矩形平面形状，第二区域可为矩形平面形状。第一区域的矩形平面形状等于第二区域的矩形平面形状，芯片型电子元件具有另一矩形平面形状。
按照本发明的第二方面，电子装置包括：具有第一区域和第二区域的柔性板；具有长边和短边并布置在柔性板表面上的芯片型电子元件；和，具有第一引线端和第二引线端并布置在柔性板表面上的电子装置。第一引线端被焊接在第一区域，第二引线端被焊接在第二区域。芯片型电子元件的整个长边面向第一区域的长边。第一区域的长边长度定义为IA，第一区域的一个长边与芯片型电子元件的一个长边之间的距离定义为IB，所述第一区域的一个长边面向芯片型电子元件但与芯片型电子元件的所述一个长边相反。IA的长度等于或者大于IB的距离。第一区域的长边垂直于第二区域的长边。芯片型电子元件的整个短边面向第二区域的长边。第二区域的长边长度定义为IC，第二区域的一个长边与芯片型电子元件的一个短边之间的距离定义为ID，第二区域的所述一个长边面向芯片型电子元件的所述一个短边。IC的长度等于或者大于ID的距离。
在上述装置中，由于利用了施加到所述区域的焊接部分的刚性，所以能够限制施加给芯片型电子元件和焊接部分的不必要负荷。因此，即使在柔性板中产生变形，所述板的变形不会影响芯片型电子元件和焊接部分，或者减少所述板的变形对芯片型电子元件及焊接部分的影响。因此，由于所述板的变形产生并施加给芯片型电子元件及焊接部分的负荷减少，所以降低了由所述应力导致的芯片型电子元件的损害。此外，因为所述区域和芯片型电子元件之间的位置关系被确定，所以减少了由所述板的变形产生并施加给芯片型电子元件及焊接部分的负荷，由此所述装置的制造成本不会大大增加。
尽管参照上述实施例描述了本发明，但应当理解，本发明不限于优选的实施例和构造。本发明意图覆盖各种改进和等同布置。另外，尽管有优选的各种组合和配置，但其它的组合和配置，包括更多、更少或者仅有单个元件，也落在本发明的精神和范围内。

Claims (9)

1.一种用于将芯片型电子元件(7)安装在柔性板(6)表面上的安装结构，包括：
具有第一区域(12，14)的柔性板(6)，另一电子元件(3)的第一引线端(9，11)焊接在第一区域上；和
具有长边的芯片型电子元件(7)，
其中芯片型电子元件(7)的整个长边面向第一区域(12，14)的长边，
其中所述第一区域(12，14)的长边长度被定义为IA，第一区域(12，14)的一个长边与芯片型电子元件(7)的一个长边之间的距离被定义为IB，所述第一区域(12，14)的所述一个长边面向芯片型电子元件(7)，但是与芯片型电子元件(7)的所述一个长边相反，和
其中所述长度IA等于或者大于所述距离IB。
2.如权利要求1所述的安装结构，
其中所述芯片型电子元件(7)的长边与所述第一区域(12，14)的长边平行。
3.如权利要求1所述的安装结构，
其中所述另一电子元件(3)还包括第二引线端(10)，
其中所述柔性板还包括第二区域(13)，所述第二引线端(10)被焊接在所述第二区域(13)上，
其中所述第一区域(12，14)的长边垂直于第二区域(13)的长边，
其中芯片型电子元件(7)还具有短边，
其中所述芯片型电子元件(7)的整个短边面向第二区域(13)的长边，
其中所述第二区域(13)的长边长度定义为IC，所述第二区域(13)的一个长边和芯片型电子元件(7)的一个短边之间的距离定义为ID，第二区域(13)的所述一个长边面向芯片型电子元件(7)的所述一个短边，和
其中长度IC等于或者大于距离ID。
4.如权利要求1所述的安装结构，
其中所述芯片型电子元件(7)是用于清除电磁噪音的多层陶瓷电容器。
5.如权利要求1-4之一所述的安装结构，
其中所述另一电子元件(3)是用于检测磁场的磁通量的霍尔集成电路，和
其中所述柔性板(6)是旋转角检测装置的一部分，所述旋转角检测装置基于霍尔集成电路的输出信号来检测旋转本体的旋转角。
6.如权利要求3所述的安装结构，
其中所述第二引线端(10)从所述另一电子元件(3)的本体朝向第二区域(13)直直地延伸，
其中所述第一引线端(9，11)从所述另一电子元件(3)的本体延伸，并在第一引线端(9，11)的中间弯曲，使得第一引线端(9，11)的弯曲部分垂直于所述第二引线端(10)，
其中所述芯片型电子元件(7)的短边平行于所述第二区域(13)的长边和第二引线端(10)，和
其中所述芯片型电子元件(7)的长边平行于所述第一区域(12，14)的长边和所述第一引线端(9，11)的弯曲部分。
7.如权利要求6所述的安装结构，
其中所述第一引线端(9，11)的弯曲部分和第二引线端(10)提供正方形空间，正方形空间被以如下方式限定：所述弯曲部分是所述正方形空间的一边，所述第二引线端(10)是所述正方形空间的另一边，和
其中所述芯片型电子元件(7)布置在所述正方形空间内。
8.如权利要求7所述的安装结构，
其中所述第一区域(12，14)具有矩形平面形状，所述第二区域(13)具有矩形平面形状，
其中所述第一区域(12，14)的矩形平面形状等于第二区域(13)的矩形平面形状，和
其中芯片型电子元件(7)具有另一矩形平面形状。
9.一种电子装置，包括：
具有第一区域(12，14)和第二区域(13)的柔性板；
具有长边和短边并布置在所述柔性板(6)表面上的芯片型电子元件(7)；和
具有第一引线端(9，11)和第二引线端(10)并布置在所述柔性板(6)表面上的电子装置(3)，
其中所述第一引线端(9，11)被焊接在所述第一区域(12，14)上，第二引线端(10)被焊接在第二区域(13)上，
其中所述芯片型电子元件(7)的整个长边面向所述第一区域(12，14)的长边，
其中所述第一区域(12，14)的长边长度定义为IA，所述第一区域(12，14)的一个长边和芯片型电子元件(7)的一个长边之间的距离定义为IB，所述第一区域(12，14)的所述一个长边面向所述芯片型电子元件(7)，但与芯片型电子元件(7)的所述一个长边相反，
其中长度IA等于或大于距离IB，
其中所述第一区域(12，14)的所述长边垂直于第二区域(13)的长边，
其中芯片型电子元件(7)的整个短边面向第二区域(13)的长边，
其中第二区域(13)的长边长度定义为IC，第二区域(13)的一个长边与芯片型电子元件(7)的一个短边之间的距离定义为ID，第二区域(13)的所述一个长边面向芯片型电子元件(7)的所述一个短边，和
其中长度IC等于或大于距离ID。
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