CN105407664A - 具有两个彼此相连接的电路板和切屑保护件的电路板装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有两个彼此相连接的电路板和切屑保护件的电路板装置。电路板装置具有第一、第二电路板及盖子。第一和第二电路板机械地固定在彼此上且盖子布置在第二电路板上。在第一电路板上布置能导电的销钉,其横向于电路板平面伸出。在第二电路板中设置空隙,第一和第二电路板布置成使第一电路板的销钉从第二电路板的空隙中穿过。盖子布置成使销钉的端部接纳在由盖子外壁和第二电路板包围的空间中。在第二电路板中在相邻销钉间构造了纵长缝隙且在盖子上构造了纵长内壁,内壁从外壁之一沿着朝第一电路板的方向伸展且伸入到第二电路板的纵长缝隙中。借助于内壁可将围绕销钉中的每个销钉的子空间隔离,不会有沉积物在相邻销钉间积聚且不形成短路。

Description

具有两个彼此相连接的电路板和切屑保护件的电路板装置
技术领域
本发明涉及一种电路板装置,其中两个电路板彼此在机械和电方面相连接并且连接点通过切屑保护件得到了保护。这样的电路板装置尤其对于用于机动车的变速器控制仪来说是有利的。
背景技术
用电子的结构元件来装备的电路板用在许多技术领域中。比如现代的机动车的、自动变速器中的换挡或者离合过程借助于控制仪来控制,对于所述控制仪来说借助于合适地装备的电路板来构成控制开关电路。在此可能经常有必要的是,以分配到不同的电路板上的方式来提供整个控制仪的、电子装置的部件并且而后将各个电路板的开关电路在电方面彼此连接起来。电路板也可以用作用于传感器、执行机构或者类似装置的基座,使得这些构件通过所述电路板可以与其它的、比如用测评电子装置来装备的电路板相连接。第一电路板的印制导线为此必须与第二电路板的印制导线相接触。
传统上为了形成这样的电的接触而经常在第一电路板上设置多根能导电的销钉,所述销钉从所述第一电路板上伸出,并且所述销钉而后在其端部上与所述第二电路板上的接触点在电方面相连接、比如钎焊在一起。各个相邻的销钉以及所属的电的连接点、也就是比如钎焊点在此必须在电方面彼此分开,用于避免短路。
在现代的变速器中,控制仪经常必须布置在变速器壳体的内部,用于比如防止其受到外部的机械的影响。但是,在那里在此所使用的电路板装置可能与腐蚀性的介质、比如在化学上腐蚀性的变速器油相接触。尤其在这些介质中可能包含能导电的颗粒、比如来自变速器的、由于磨损而产生的金属屑。为了避免短路,应该防止:所述介质或者至少包含在其中的、能导电的颗粒到达将所述两个电路板连接起来的接触点处并且在两个相邻的接触点之间积聚并且在此在这两个接触点之间形成电的路径。
传统上为此尝试比如借助于被安置在电路板装置上的盖子将围绕着所述接触点的区域不透气密封地包围。所述盖子以及所述电路板中的至少一块电路板在此比如包围着一个空间,在该空间中所述接触点、也就是比如所述钎焊点处于所述其中一块电路板与所述另一块电路板的销钉之间。所述盖子为此为了机械地连接到所述电路板中的至少一块电路板上而比如被热压制(warmverstemmt)和/或粘合。
不过,已经证实困难的是,如此构造所述盖子并且以机械的方式安置所述盖子,从而可以长期地并且尤其也在机动车中经常存在的、具有剧烈的振动及温度波动的恶劣的条件下维持不透气的密封性并且由此长期保证可靠地避免短路。
发明内容
本发明的实施方式能够以有利的方式实现一种电路板装置,对于该电路板装置来说两个电路板如此彼此在电方面相连接,从而将相邻的电的连接点之间的、电的短路的风险降低到最低限度。
按照本发明的第一方面建议一种电路板装置,该电路板装置尤其合适地构造用于形成机动车中的变速器控制仪,并且该电路板装置具有第一电路板、第二电路板和盖子。所述第一和第二电路板以机械的方式被固定在彼此上面。所述盖子布置在所述第二电路板上。在所述第一电路板上布置了能导电的销钉,所述销钉横向于电路板平面从所述第一电路板上伸出。在所述第二电路板中设置了空隙。所述第一和第二电路板如此构成并且布置,使得所述第一电路板的销钉从所述第二电路板的空隙中穿过。所述盖子如此构成并且布置,使得所述销钉的端部被接纳在由所述盖子的外壁和所述第二电路板包围的空间中。所述电路板装置的突出之处在于,在所述第二电路板中在相邻的销钉之间构造了纵长的缝隙并且在所述盖子上构造了纵长的内壁,所述内壁从所述盖子的外壁沿着朝所述第一电路板的方向伸展并且伸入到所述第二电路板中的纵长的缝隙中。
关于本发明的实施方式的构思尤其可以被视为建立在下面所描述的构思和认识的基础上。
如开头所简述的那样,以往尝试尽可能不透气地密封地封装两个电路板之间的接触点,用于避免可能损害性的流体到达所述电的接触点并且在那里引起短路。
因为这样的不透气的封装结构的、长期的可耐久性已经证实比较困难,所以现在作为替代方案来建议,虽然继续将有待在从第一电路板上伸出的销钉与在第二电路板上所设置的接触面之间构成的接触点保护性地接纳在被盖子和所述电路板中的至少一块电路板包围的空间中,但是不再强制地注意,这个空间不透气地密封地被包围。换句话说在此认为,在特定的情况下能够接受的是,流体挤入到这个空间中。不过应该保证,比如与所述流体一起挤入到所述空间中的、能导电的颗粒不会在相邻的接触点之间导致短路。
为此在所述盖子上设置纵长的内壁,所述内壁从所述盖子的外壁向里伸出并且朝所述第一电路板伸展并且伸入到所述第二电路板的纵长的缝隙中。相邻的销钉之间的直接的路径由此被处于其之间的纵长的缝隙以及所述盖子的、伸入到这些缝隙中的刀片状的内壁所阻塞,从而没有来自挤入的流体的、能导电的颗粒沿着这条直接的路径积聚并且可能形成能导电的路径。
尤其可能有利的是,如此构造所述在盖子上所设置的纵长的内壁以及必要时所述在相邻的销钉之间构成的纵长的缝隙,使得所述销钉的端部中的、每个单个的端部都被接纳在自身的子空间中,其中这个子空间不仅被所述盖子的外壁所包围而且至少部分地被所述第二电路板所包围并且至少被所述盖子的内壁之一所包围。换句话说,在所述第一电路板与所述第二电路板之间形成的电的接触点中的、每个单个的接触点都在为此所使用的、有传导能力的销钉的区域中被接纳在自身的子空间、也就是整个被所述盖子所包围的空间的一部分中,其中相邻的接触点或者销钉的子空间彼此间通过所述盖子的内壁中的至少一面内壁来隔开。
可以被视为重要的是,从所述盖子的外壁之一上伸出的内壁一直延伸到处于所述第二电路板中的纵长的缝隙中。通过这种方式,所述内壁横向地穿过由所述第二电路板的表面形成的平面来伸展,颗粒可能会在这个平面上积聚并且否则可能沿着这个平面形成能导电的路径。在此可能足够的是,所述内壁仅仅稍许延伸到处于所述第二电路板中的缝隙中。但是,所述内壁也可以构造得足够长,使得其穿过处于所述第二电路板中的整条缝隙来延伸并且甚至伸出超过所述第二电路板的相反的表面。
但是,在此不需要的是,所述盖子的内壁机械地与所述第二电路板相接触。相反,可能有利的是,所述第二电路板中的纵长的缝隙比所述盖子的纵长的内壁宽。所述盖子的纵长的内壁而后可以以足够的侧面的间隙被插入到所述第二电路板的缝隙中,这可以使装配作业变得容易并且可以在装配时降低受损的危险。尤其所述盖子可以在其装配时布置在所述第二电路板上,而其内壁不会接触到所述第二电路板中的缝隙或者甚至不必被压入到所述缝隙中。比如所述第二电路板中的缝隙比如关于一个相应的区域可以比所述纵长的内壁宽了至少10%、优选至少20%,在所述相应的区域中所述内壁伸入到所述纵长的缝隙中。
此外可能有利的是,将所述盖子的内壁构造为朝端部变细的结构。“变细”在此可以是指,所述内壁朝其端部具有减小的厚度,所述内壁以所述端部伸入到所述第二电路板的纵长的缝隙中。比如所述内壁可以构造为朝边缘在这些悬挂的端部上被斜切的并且/或者经过倒圆的结构。由于所述朝端部变细的轮廓,所述盖子的内壁可以更加容易地被插入到所述第二电路板的纵长的缝隙中,尤其如果所述内壁比如由于制造公差而没有精确地与所述纵长的缝隙对齐,所述盖子的内壁则也可以更加容易地被插入到所述第二电路板的纵长的缝隙中。
要指出,在这方面应该宽泛地解释“电路板”这个概念。电路板部分地被称为印刷电路板或者PCB(印刷电路板PrintedCircuitBoard)。电路板可以是刚性的或者是柔性的。尤其电路板可以是比如由比如基于环氧树脂的塑料、比如热固塑料制成的刚性的板。作为替代方案,在这方面“电路板”也应该是指所谓的柔性的电路板(FCB-FlexibleCircuitBoard)。在电路板的表面上并且/或者在电路板的内部可以设置能导电的印制导线,被装备到所述电路板上的电的结构元件借助于所述印制导线可以在电方面彼此相连接并且/或者与通到外面的接头相连接。
在一种具体的设计方案中,所述第二电路板被设置为柔性的、膜片式的电路板。电路板装置-对于该电路板装置来说在其中所设置的电路板中的至少一块电路板被设置为柔性的、膜片式的电路板(FCB)-比如可以在装配时或者在灵活地利用可供使用的结构空间时具有优点。尤其在这样的设计方案中可能有利的是,为了将所述两个电路板在电方面连接起来而将所述膜片式的电路板上的、围绕着在其中构成的空隙的接触面与所述第一电路板的、从这些空隙中穿过的能导电的销钉连接起来、比如钎焊在一起。
尤其为了在机械方面使这样的膜片式的电路板稳定,可以在所述第二电路板与所述第一电路板之间布置稳定板。这样的稳定板尤其与柔性的、膜片式的电路板相比可以具有得到提高的机械的稳定性。比如所述稳定板可以比所述膜片式的电路板厚得多,比如比其至少厚了因数3或者优选至少厚了因数10。所述稳定板可以与所述第一电路板和/或第二电路板相类似由塑料、比如由热固塑料或者优选由热塑性塑料制成。
对于具有稳定板的电路板装置来说,与在所述第二电路板中相类似,可以在所述稳定板中如此构造空隙,使得所述第一电路板的销钉从所述稳定板中的空隙中穿过。此外,可以在所述稳定板中如此在相邻的销钉之间构造纵长的缝隙,使得所述盖子的纵长的内壁伸入到所述稳定板的纵长的缝隙中。
换句话说,在一种设计方案中-在这种设计方案中所述第二电路板被设置为膜片式的电路板并且通过稳定板得到支撑-,不仅在所述第二电路板中而且在所述稳定板中都可以设置空隙和纵长的缝隙。所述第二电路板中的空隙和缝隙在此应该尽可能在很大程度上与所述稳定板中的相应的空隙和缝隙重叠,使得所述第一电路板的销钉或者所述盖子的内壁分别能从所述两个空隙中穿过或者可以伸入到所述两条缝隙中。尤其所述第二电路板中的缝隙可以差不多与所述稳定板中的缝隙叠合地构成。
在一种具有通过稳定板来支撑的、膜片式的第二电路板的设计方案中,所述盖子可以被固定在所述稳定板上。尤其所述盖子可以与所述稳定板热压制在一起。所述稳定板,必要时与膜片式地构成的第一电路板相比具有足够高的机械的稳定性,用于可靠地保持被固定在其上面的盖子。尤其所述稳定板可以由能够热压制的材料、比如热塑性塑料制成。热压制结构可以容易地制成并且可以用于将所述盖子长期可靠地保持在所述电路板装置上。
在此可以有利地利用这一点:对于在这方面所建议的电路板装置来说所述盖子与所述电路板之一或者稳定板之间的连接不需要是不透气的密封的结构。可能足够地是,仅仅局部地比如逐点地将所述盖子固定或者热压制在所述电路板之一或者所述稳定板上。
所述盖子可以一体地构成。换句话说,所述盖子的外壁以及内壁可以是一个唯一的构件的、集成的组成部分。比如所述盖子可以由塑料、比如PA6或者PA66制成。比如所述盖子可以作为能够成本低廉地制造的注塑件来提供。
要指出,在这方面参照不同的实施方式对本发明的可能的特征和优点中的一些特征和优点进行了描述。本领域的技术人员发现,所述特征可以合适的方式来组合、调整或者替换,用于获得本发明的其它的实施方式。
附图说明
下面参照附图对本发明的实施方式进行描述,其中不仅附图而且所述说明书都不应该设计为对于本发明的限制。
图1是按本发明的电路板装置的俯视图;
图2是图1的电路板装置的、沿着方向A-A的剖视图;并且
图3是图1的电路板装置的、沿着方向B-B的剖视图。
附图仅仅为示意性的图示并且不按比例尺。相同的附图标记在附图中表示相同的或者起相同作用的特征。
具体实施方式
图1示出了按照本发明的一种实施方式的、电路板装置1的俯视图。所述电路板装置1具有第一电路板3和第二电路板5。所述两个电路板3、5在连接区域7中在电和机械方面彼此相连接。此外,所述电路板装置1具有盖子9,该盖子至少遮盖这个连接区域7的部件。
图2和3分别示出了所述电路板装置1的连接区域7的、沿着如在图1中示出的那样的线条A-A或者B-B的剖视图。
在所示出的实施例中,所述第一电路板3是刚性的电路板,其中比如刚性的热固塑料板拥有印制导线(出于简明原因而未示出)。所述第二电路板5则构造为柔性的、膜片式的电路板(FCB)。它比所述第一电路板3薄得多,并且由于其较小的厚度及所使用的材料而能够无损坏地可逆地弯曲。在所述第一电路板3与所述第二电路板5之间布置了有时也被称为底板的稳定板13。所述稳定板比所述膜片式的第二电路板5厚得多并且由此也稳定得多。它也可以比所述第一电路板3厚。
所述电路板装置1比如可以以其第一电路板3保持在支撑性的结构15、比如车辆变速器的壳体上。
为了能够将所述第一电路板3的印制导线与所述第二电路板5上的传导的结构在电方面连接起来,在所述第一电路板3上在连接区域7中设置了多根能导电的销钉17或者插脚。所述销钉17比如可以由金属制成,并且比如可以构造为镀锡的钢插脚(Stahlpins)。所述销钉17中的每根销钉都横向于优选垂直于电路板平面从所述第一电路板3上伸出。每根销钉17在此都具有一种长度,该长度比所述第二电路板5的厚度长得多,并且在所示出的实施例中也比所述第二电路板5与处于其下方的稳定板13的组合的厚度长。不仅在所述第二电路板5中而且在所述处于其下方的稳定板13中都设置了空隙19、21,所述销钉17可以从所述空隙19、21中穿过。所述销钉17由于其较大的长度而在此伸出超过所述第二电路板5。
在与所述第二电路板5的空隙19邻接的情况下,设置了接触面23。所述销钉17可以与这些接触面23进行电的接触。比如所述销钉17可以通过钎焊点25与所述接触面23钎焊在一起。钎焊过程在此比如可以通过波峰钎焊(Wellenl?ten)在旋转的位置上或者也通过选择性钎焊(Selektivl?ten)从上方来实施。
为了防止所述连接区域7以及尤其在其中所布置的销钉17、钎焊点等等受到外部的影响,在这个连接区域17的上面布置了所述盖子9。所述盖子9可以是简单的塑料构件并且具有比如以向下敞开的长方体的形式构成的外壁11,所述盖子以所述外壁11部分地包围一个空间27,在该空间中接纳了所述销钉17、钎焊点25等等。在与所述盖子9对置的一面上这个空间27被所述第二电路板5或者所述布置在其上面的稳定板13限定。所述盖子9在固定区域29中通过热压制31与所述稳定板13机械地连接并且通过这种方式被固定在所述第二电路板5上。
如在图3中所示出的那样,在所述盖子9上附加于所述外壁11补充地构造了内壁33。这些内壁33可以比所述外壁11薄,因为它们一般来说仅仅必须具有较小的机械的稳定性。所述内壁33也可以被称为刀片(Messer)。
在与所述内壁33在空间上相一致的区域中,不仅所述第二电路板5而且所述稳定板13都具有纵长的缝隙35、37。这些缝隙35、37的纵向方向在此相应于所述纵长的内壁33的纵向方向,并且在图3中垂直于图片平面来伸展。所述内壁33如此远地从所述盖子9的外壁11之一朝所述第一电路板3伸出,使得其伸入到所述第二电路板5及稳定板13的、纵长的缝隙35、37中。
所述纵长的缝隙35、37在此具有比所述盖子9的、拥有宽度B2的、纵长的内壁33大的宽离B1。由此所述纵长的内壁33可以以侧面的间隙被接纳在所述缝隙35、37中。此外,所述内壁33的悬挂的端部39构造为变细的并且在所示出的实施例中逐渐变尖的结构。
所述盖子9的内壁33在与所述销钉17中的每根销钉相邻的情况下伸入到所述第二电路板5及稳定板13中的、相应的缝隙35、37中,由此可以防止:能导电的颗粒比如金属屑积聚在相邻的销钉17或者所属的钎焊点25之间并且形成短路。所述销钉17的端部41中的每个单个的端部都个性化地被接纳在自身的子空间43中,所述子空间被所述盖子9的外壁11、所述第二电路板5以及所述内壁33中的至少一面内壁所包围。
总之,换句话说可以以如下方式来描述按本发明的电路板装置的一种实施方式。柔性的、膜片式的电路板的连接用钎焊、比如内钎焊(Innolot)在比如不透气地密封的控制仪的、镀锡的钢插脚或者销钉上示出,所述软焊代表着电的接触。与所述柔性的电路板固定地连接的底板或者稳定板可以通过热压制来向切屑保护盖提供必要的支撑,所述切屑保护盖防止具有单个隔间(Einzelkammerung)的钎焊点受到切屑的影响。为了防止导电的沉积物,将所述插脚通过处于所述柔性的电路板或者所述底板上的缝隙彼此隔开。所述切屑保护盖具有刀片状的、伸入到这些缝隙中的内壁,由此改进所述隔间的隔离情况。由此可以实现以下优点:比如容易的钎焊方法,较小的空间位置消耗,可以通过所述柔性的电路板来对不同的材料的温差进行较好的补偿,较好的公差补偿以及能够容易地集成的、防止传导的沉积物的方案。
最后要指出,“具有”、“包括”等等这些概念不排除其它的元件或者步骤并且“一个”这些概念不排除大量数目。此外,要指出,参照上述实施例之一已经描述的特征或者步骤也可以在与其它上面所描述的实施例的、其它的特征或者步骤的组合中使用。权利要求中的附图标记不应该视为限制。

Claims (10)

1.电路板装置(1),尤其用于机动车中的变速器控制仪,具有:
第一电路板(3);
第二电路板(5);
盖子(9);
其中第一和第二电路板(3、5)机械地被固定在彼此上面并且其中盖子(9)布置在第二电路板(5)上;
其中在第一电路板(3)上布置了能导电的销钉(17),该销钉横向于电路板平面从第一电路板(3)上伸出;
其中在第二电路板(5)中设置了空隙(19),并且第一和第二电路板(3、5)如此构成并且布置,使得第一电路板(3)的销钉(17)从第二电路板(5)的空隙(19)中穿过;
其中盖子(9)如此构成并且布置,使得销钉(17)的端部(41)被接纳在由盖子(9)的外壁(11)和第二电路板(5)包围的空间(27)中;
其特征在于,
在第二电路板(5)中在相邻的销钉(17)之间构造了纵长的缝隙(35);并且
在盖子(9)上构造了纵长的内壁(33),所述纵长的内壁从所述外壁(11)之一沿着朝第一电路板(3)的方向伸展并且伸入到第二电路板(5)中的纵长的缝隙(35)中。
2.按权利要求1所述的电路板装置,其中在盖子(9)上如此构造了纵长的内壁(33),使得销钉(17)的端部(41)中的每个单个的端部都被接纳在自身的、被盖子(9)的外壁(11)、第二电路板(5)以及盖子(9)的内壁(33)中的至少一面内壁所包围的子空间(43)中。
3.按权利要求1或2中任一项所述的电路板装置,其中第二电路板(5)中的纵长的缝隙(19)比盖子(9)的纵长的内壁(33)宽。
4.按权利要求1到3中任一项所述的电路板装置,其中盖子(9)的内壁(33)构造为朝端部(39)变细。
5.按权利要求1到4中任一项所述的电路板装置,其中第二电路板(5)是柔性的膜片式的电路板。
6.按权利要求1到5中任一项所述的电路板装置,其中在第二电路板(5)与第一电路板(3)之间布置了稳定板(13)。
7.按权利要求5所述的电路板装置,其中在稳定板(13)中如此构造了空隙(21),使得第一电路板(3)的销钉(17)从稳定板(13)中的空隙(21)中穿过;
其中在稳定板(13)中如此在相邻的销钉(17)之间构造了纵长的缝隙(37),使得盖子(9)的纵长的内壁(33)伸入到稳定板(13)中的纵长的缝隙(37)中。
8.按权利要求6或7所述的电路板装置,其中盖子(9)被固定、尤其被热压制在稳定板(13)上。
9.按权利要求1到8中任一项所述的电路板装置,其中盖子(9)为一体的结构。
10.按权利要求1到9中任一项所述的电路板装置,其中盖子(9)由塑料构成。
CN201510561700.2A 2014-09-08 2015-09-07 具有两个彼此相连接的电路板和切屑保护件的电路板装置 Pending CN105407664A (zh)

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