CN104882682A - Pcb与线缆连接锁焊端子及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB与线缆连接的锁焊端子及连接方法，该方案基于锁焊端子、冷压端子及组合螺丝实现，首先将锁焊端子插装到PCB通孔焊盘上，并上锡焊接；接着将线缆插入冷压端子，先压接固定，并上锡焊接；最后将带有线缆的冷压端子装配到锁焊端子上，先通过组合螺丝锁紧，并上锡焊接。通过本发明提供的方案能够实现PCB与线缆的高可靠性连接。

Description

PCB与线缆连接锁焊端子及连接方法

技术领域

本发明涉及线缆连接技术，具体涉及PCB与线缆连接技术。

背景技术

现有技术中，PCB与线缆连接的方案主要有以下两种方式：

直接连接：PCB与线缆，经过焊锡焊接的直接连接；

间接连接：PCB与线缆，经过接线座柱的间接连接。

但是这两种方式在实际的应用过程中都存在一定的缺陷：

直接连接：PCB易受到线缆发热应力拉力扭力影响，焊接点出现锡裂翘皮等风险。

间接连接：a卡紧式连接：适用低压小电流线缆连接，存在卡簧氧化松脱风险，接触阻抗大；b锁紧式连接：适用高电压大电流连接，存在拉力扭力螺丝松动高压打火的风险，接触阻抗大功耗明显。

发明内容

针对现有PCB与线缆连接方案所存在的问题，本发明的目的在于提供一种高可靠性的PCB与线缆连接方案，具体包括PCB与线缆连接锁焊端子及连接方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种PCB与线缆连接锁焊端子，所述锁焊端子包括：

锁焊端子，所述锁焊端子插装到PCB通孔焊盘上，并上锡焊接；

冷压端子，所述冷压端子的一端冷压端子压管插入线缆压接并上锡焊接，另一端冷压端子焊孔安装到锁焊端子焊头上并上锡焊接；

组合螺丝，所述组合螺丝将冷压端子锁紧固定到锁焊端子上。

在该锁焊端子的优选方案中，所述锁焊端子包括锁焊端子主体，锁焊端子主体的下部设置有与PCB通孔焊盘相配合的锁焊端子焊脚，锁焊端子主体中部设置有与组合螺丝的螺纹相配合的锁焊端子螺纹孔，锁焊端子主体头部设置有与冷压端子焊孔相配合的锁焊端子焊头。

进一步的，所述冷压端子包括冷压端子主体，一端是冷压端子压管，另一端是冷压端子焊孔，中间是冷压端子通孔及焊锡阻挡凸线。

另外的，组合螺丝包括一个螺丝，一个弹垫，一个平垫。

针对上述的PCB与线缆连接锁焊端子，其连接PCB与线缆的方法包括如下步骤：

(1)将锁焊端子插装到PCB通孔焊盘上，并上锡焊接

(2)将线缆插入冷压端子，先压接固定，并上锡焊接

(3)将带有线缆的冷压端子装配到锁焊端子上，先通过组合螺丝锁紧，并上锡焊接

通过本发明提供的方案能够实现PCB与线缆的高可靠性连接。该连接结构相对于现有的连接结构，具有如下优点：

1.高电压耐受不打火，不拉弧；

2.优良的导电性，长时间大电流耐受；

3.极低的0接触阻抗，降损节能；

4.极好的线缆扭力拉力耐受；

5.长寿命设计，适用各种恶劣环境

6.锁焊端子焊脚的脚距可定制可选型；

7.锁焊端子主体的高度可定制可选型；

8.锁焊端子主体的方向可正装可反装。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明中PCB与线缆连接锁焊端子的装配爆炸图；

图2为本发明中正孔冷压端子的结构示意图；

图3为本发明中反孔冷压端子的结构示意图；

图4为本发明中PCB与线缆连接锁焊端子的装配完成示意图；

图5为本发明中PCB与线缆连接锁焊端子的焊接部位示意图；

图6为本发明中PCB与线缆连接锁焊端子的导电方向示意图；

图7为本发明中PCB与线缆连接锁焊端子的拉力受力示意图；

图8为本发明中锁焊端子配合正孔冷压端子实现正向安装焊接示意图；

图9为本发明中锁焊端子配合反孔冷压端子实现反向安装焊接示意图。

图中标号注释：

1.PCB；     2.锁焊端子；    3.组合螺丝；  4.冷压端子；    5.焊头焊接；

6.线缆；    7.焊脚焊接；    8.压接焊接；  11.带孔焊盘；   12.PCB通孔；

13.通孔焊盘；       21.锁焊端子主体；     22.锁焊端子焊脚；

23.锁焊端子螺纹孔； 24.锁焊端子焊头；     25.锁焊端子延面；

26.锁焊端子开槽；   41.冷压端子主体；     42.冷压端子压管；

43.冷压端子通孔；   44.冷压端子焊孔；     45.焊锡阻挡凸线。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

一、PCB与线缆连接锁焊端子

参见图1：本发明提供的PCB与线缆连接锁焊端子，主要包括锁焊端子2、冷压端子4以及组合螺丝3三个部分。

锁焊端子2，用于连接PCB 1以及承载冷压端子4，其整体插装到PCB 1上，由焊脚焊接7上锡焊接固定。

锁焊端子2包括锁焊端子主体21，锁焊端子主体21的下部设置有与PCB通孔焊盘13相配合的锁焊端子焊脚22，锁焊端子焊脚22的数量根据实际需求而定，具体的分布位置也可根据实际的需求而定，通过锁焊端子焊脚22插装到PCB 1上，由焊脚焊接7上锡焊接固定，实现锁焊端子2与PCB1的可靠连接。

因为焊端子焊脚22在锁焊端子主体21两侧是对称的，所以锁焊端子2在插装到PCB1的过程中，有两个插装方向，即：锁焊端子焊头24在内侧或者在外侧，当锁焊端子焊头24在内侧时，此时必须配装正孔冷压端子(冷压端子焊孔44在冷压端子通孔43的内侧，如图2所示)，当锁焊端子焊头24在外侧，此时必须配装反孔冷压端子(冷压端子焊孔44在冷压端子通孔43的外侧，如图3所示)，这种双向安装的方式，体现了锁焊端子2的灵活性和实用性。

锁焊端子主体头部设置有与冷压端子焊孔44相配合的锁焊端子焊头24，当冷压端子焊孔44装配到锁焊端子焊头24上后，由焊头焊接5上锡焊接固定，实现锁焊端子2与冷压端子4的可靠连接。

锁焊端子主体21中部设置有与组合螺丝3相配合的锁焊端子螺纹孔23，该锁焊端子螺纹孔23的设置位置可根据实际需求而定，一般在锁焊端子主体21的中部位置，通过该锁焊端子螺纹孔23，实现组合螺丝3在使用螺丝刀类工具的情况下，穿过冷压端子通孔43后，进入锁焊端子螺纹孔23，组合螺丝3的螺纹沿着锁焊端子螺纹孔23的螺纹旋转下行，最终冷压端子4锁紧到锁焊端子2上。

为提高锁焊端子2的实用性和可靠性，该锁焊端子2具体采用一体化成形的结构。锁焊端子主体21的中部直接冲压攻丝形成锁焊端子螺纹孔23，两侧对称的垂直向下弯折，并分别在弯折下边沿设置锁焊端子开槽26，由此在锁焊端子主体21的两侧对称形成锁焊端子焊脚22。其中，锁焊端子开槽26的高度决定了整个锁焊端子2的高度及锁焊端子焊脚22的长度，而锁焊端子开槽26的宽度决定了锁焊端子焊脚的宽度；另外，在锁焊端子主体21的前端水平向外延伸形成锁焊端子延面25，该锁焊端子延面25的整体为一梯形，其顶端垂直向上弯折形成锁焊端子焊头24，具体为方形。

冷压端子4，用于连接线缆6和锁焊端子2。该冷压端子4包括冷压端子主体41，在冷压端子主体41的前端设置有冷压端子压管42，其上设置有用于线缆6插装的管孔，插入线缆6以后，先压接固定，再由压接焊接8上锡焊接固定，实现线缆6与冷压端子4的可靠连接。

冷压端子主体41上开设有与组合螺丝3相对应的冷压端子通孔43，其开设位置与锁焊端子螺纹孔23相对应，通孔直径必须大于组合螺丝3的螺纹外径，便于组合螺丝3的螺纹部分轻松穿过。

冷压端子主体41上还设置有冷压端子焊孔44。该冷压端子焊孔44具体为一方形孔，与锁焊端子焊头24相配合，既便于冷压端子4与锁焊端子2的组装，又便于冷压端子4相对于锁焊端子2的位置进行很好的定位，提高整个锁焊端子的可靠性。再者该冷压端子焊孔44的开设位置可位于冷压端子通孔43的前端，由此构成正孔冷压端子4(如图2所示)；该冷压端子焊孔44的开设位置也可位于冷压端子通孔43的后端，由此构成反孔冷压端子4(如图3所示)；通过两种冷压端子，可实现整个锁焊端子2的正反双向安装；当冷压端子焊孔44装配到锁焊端子焊头24上后，由焊头焊接5上锡焊接固定，实现锁焊端子2与冷压端子4的可靠连接。

在焊头焊接5上锡焊接的过程中，由于焊锡是流动的液体，会流动到不该焊接的地方，特在冷压端子主体41上设置有焊锡阻挡凸线45，该焊锡阻挡凸线45长度与冷压端子主体41宽度相同，焊锡阻挡凸线45划定了焊头焊接5的焊接区域，同时满足了焊接工艺中焊点呈现尖锥形的要求。

组合螺丝3，首先穿过冷压端子通孔43，然后进入锁焊端子螺纹孔23，组合螺丝3的螺纹沿着锁焊端子螺纹孔23的螺纹旋转下行，最终将冷压端子4锁紧到锁焊端子2上。

另外：为了配合上述的锁焊端子2，PCB 1上设置有对应于锁焊端子2的带孔焊盘11，该带孔焊盘11上设置有与锁焊端子2的锁焊端子焊脚22相对应的通孔焊盘13，用于插装锁焊端子焊脚22；带孔焊盘11中部是PCB通孔12，PCB通孔12的通孔直径必须大于组合螺丝3的螺纹外径，便于组合螺丝3的螺纹部分轻松穿过，而不影响组合螺丝3锁紧冷压端子4到锁焊端子2上的行程。

针对上述的PCB与线缆连接锁焊端子方案，其中锁焊端子2与冷压端子4均采用紫铜制成，且表面进行镀锡处理，实现锁焊端子的良好焊接性，同时提高紫铜抗氧化耐腐蚀性能。

二.该连接锁焊端子实现PCB与线缆的可靠连接

利用上述的连接锁焊端子来可靠连接PCB与线缆，具体通过如下组装步骤来实现：

(1)将锁焊端子插装到PCB通孔焊盘上，并上锡焊接。

首先，将锁焊端子2上的锁焊端子焊脚22插装到PCB上的通孔焊盘13中，并使锁焊端子焊脚22从通孔焊盘13中伸出，接着在伸出一侧，由焊脚焊接7上锡焊接固定，实现锁焊端子2与带孔焊盘11的可靠连接。

另外，锁焊端子2上的锁焊端子焊脚22插装到PCB上的通孔焊盘13中，会使得锁焊端子螺纹孔23与PCB通孔12相对应。

(2)将线缆插入冷压端子，先压接固定，并上锡焊接。

首先，将线缆6的插入到冷压端子压管42的管孔，先压接固定，实现线缆6与冷压端子4的压接连接，再由压接焊接8上锡焊接固定，实现线缆6与冷压端子4的可靠连接。

(3)将带有线缆的冷压端子装配到锁焊端子上，先通过组合螺丝锁紧，并上锡焊接。

首先，将带有线缆6的冷压端子4通过其上的冷压端子焊孔44装配到已经焊接在PCB1上的锁焊端子2的锁焊端子焊头24上，整体安装到锁焊端子2时，使得冷压端子4上的冷压端子通孔43与锁焊端子2上的锁焊端子螺纹孔23相对应。

接着，取组合螺丝3在使用螺丝刀类工具的情况下，穿过冷压端子通孔43后，进入锁焊端子螺纹孔23，组合螺丝3的螺纹沿着锁焊端子螺纹孔23的螺纹旋转下行，最终将冷压端子4锁紧到锁焊端子2上

最后，冷压端子焊孔44已经装配到锁焊端子焊头24上，由焊头焊接5上锡焊接固定，实现锁焊端子2与冷压端子4的可靠连接(参见图4)。

根据上述装配方案实现的PCB与线缆之间的高可靠性的连接结构，其具有如下的特点：

(1)高电压耐受不打火拉弧：各组装结构件中通过冷压端子与线缆、冷压端子与锁焊端子、以及锁焊端子与PCB之间的3处焊接(如图5)，无缝直连，无法形成打火拉弧条件。

(2)优良的导电特性长时间大电流耐受：如图6所示，电流回路中使用的材料为紫铜与焊锡，导电性能良好，紫铜与焊锡本身也是散热的优良体，使得长时间大电流不会过热，另外可以根据电流大小定制材质厚度，以满足更大电流回路需求。

(3)极低的接触阻抗降损节能：各组装结构件中通过冷压端子与线缆、冷压端子与锁焊端子、以及锁焊端子与PCB之间的3处焊接(如图5)，无缝直连，无表面接触阻抗，消除表面接触阻抗带来的损耗。

(4)极好的线缆扭力拉力耐受：各组装结构件中通过冷压端子与线缆、冷压

端子与锁焊端子、以及锁焊端子与PCB之间的3处焊接(如图7)，无缝直连，

再辅以螺丝锁紧，线缆压接，这种双保险的结构，扭力拉力耐受强悍。

(5)长寿命设计：环保紫铜表面镀锡，各点焊接，适用各种恶劣环境

(6)锁焊端子焊脚的脚距可定制可选型：脚距可根据实际需求进行定制方便应用；既有脚距方便选型。

(7)锁焊端子主体的高度可定制可选型：高度可根据实际需求进行定制方便应用；既有高度方便选型。

(8)锁焊端子主体在插装到PCB的过程中，有两个插装方向，即锁焊端子焊脚转到外侧或内侧，配套正孔冷压端子或反孔冷压端子实现锁焊端子双向安装：

参见图8，通过锁焊端子配合正孔冷压端子实现正向安装。

参见图9，通过锁焊端子配合反孔冷压端子实现反向安装。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种PCB与线缆连接锁焊端子，其特征在于，所述锁焊端子包括：

锁焊端子，所述锁焊端子插装到PCB通孔焊盘上，并上锡焊接；

冷压端子，所述冷压端子一端的冷压端子压管插入线缆压接并上锡焊接，另一端的冷压端子焊孔安装到锁焊端子焊头上并上锡焊接；

组合螺丝，所述组合螺丝将冷压端子锁紧固定到锁焊端子上。

2.根据权利要求，所述的锁焊端子，其特征在于：锁焊端子包括锁焊端子主体，锁焊端子主体的下部设置有与PCB通孔焊盘相配合的锁焊端子焊脚，锁焊端子主体中部设置有与组合螺丝的螺纹相配合的锁焊端子螺纹孔，锁焊端子主体头部设置有与冷压端子焊孔相配合的锁焊端子焊头。

3.根据权利要求，所述的冷压端子，其特征在于：冷压端子包括冷压端子主体，一端是冷压端子压管，另一端是冷压端子焊孔，中间是冷压端子通孔及焊锡阻挡凸线。

4.根据权利要求，所述的组合螺丝，其特征在于：组合螺丝包括一个螺丝，一个弹垫，一个平垫。

5.一种PCB与线缆的连接方法，其特征在于，所述连接方法通过权利要求1-4中任一项所述的锁焊端子实现PCB与线缆的连接，包括如下步骤：

(1)将锁焊端子插装到PCB通孔焊盘上，并上锡焊接；

(2)将线缆插入冷压端子，先压接固定，并上锡焊接；

(3)将带有线缆的冷压端子装配到锁焊端子上，先通过组合螺丝锁紧，并上锡焊接。