CN110139509A - 可配置电子器件封装 - Google Patents

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CN110139509A CN201910089238.9A CN201910089238A CN110139509A CN 110139509 A CN110139509 A CN 110139509A CN 201910089238 A CN201910089238 A CN 201910089238A CN 110139509 A CN110139509 A CN 110139509A
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Abstract

本发明题为“可配置电子器件封装”。本发明公开了一种电气设备，所述电气设备可包括第一外壳，所述第一外壳具有形成第一腔体的至少一个壁，其中由所述至少一个壁形成的所述第一腔体具有第一形状和第一尺寸。所述电气设备还可包括设置在所述第一腔体内的多个可配置电子器件封装，其中所述可配置电子器件封装彼此连接并且沿第一取向定位在所述第一腔体内。所述可配置封装可被配置为彼此连接并且沿第二取向定位在第二外壳的第二腔体内，其中所述第二腔体具有第二形状和第二尺寸。

Description

可配置电子器件封装
技术领域
本公开整体涉及电子器件封装，并且更具体地涉及用于可配置电子器件封装的系统、方法和设备。
背景技术
灯具和其他电气设备通常容纳执行一种或多种不同功能的电子器件。此类功能的示例可包括提供功率、提供控制、提供通信以及提供感测能力。这些各种功能中的两种或更多种可位于相同电路板或电子器件封装上。另选地，这些功能中的每一种可位于其自身电路板或电子器件封装上。
发明内容
一般来讲，在一个方面，本公开涉及电气设备。该电气设备可包括第一外壳，该第一外壳具有形成第一腔体的至少一个壁，其中由所述至少一个壁形成的第一腔体具有第一形状和第一尺寸。该电气设备还可包括设置在第一腔体内的多个可配置电子器件封装，其中这些可配置电子器件封装彼此连接并且沿第一取向定位在第一腔体内。多个可配置封装可被配置为彼此连接并且沿第二取向定位在第二外壳的第二腔体内，其中第二腔体具有第二形状和第二尺寸。
在另一个方面，本公开可整体涉及用于电气设备的可配置电子器件封装。该可配置电子器件封装可包括电路板以及设置在电路板上的多个电气部件，其中这些电气部件为电气设备提供功能。该可配置电子器件封装还可包括至少一个连接器，所述至少一个连接器被配置为连接到至少一个附加可配置电子器件封装的至少一个互补连接器，其中所述至少一个附加可配置电子器件封装为电气设备提供至少一种附加功能。电路板、电气部件和所述至少一个连接器可被配置为设置在电气设备的外壳内。
这些和其他方面、目的、特征和实施方案将从下面的说明书和所附权利要求书中明显看出。
附图说明
附图仅仅示出了示例性实施方案，因此不应被视为对范围的限制，因为示例性实施方案可容许其他等效实施方案。附图所示的元件和特征不一定是按比例绘制的，而是将重点放在清楚地说明示例性实施方案的原理上。另外，可能会放大某些尺寸或位置以有助于直观传达此类原理。在附图中，附图标记表示类似或对应的但未必相同的元件。
图1示出了本领域中当前使用的电气设备的横截面侧视图。
图2示出了本领域中当前使用的另一个电气设备的横截面侧视图。
图3示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装的电气外罩的横截面侧视图。
图4示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装的不同布置方式的图3电气外罩的横截面侧视图。
图5示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装的再一个电气外罩的横截面侧视图。
图6示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装的又一个电气外罩的横截面侧视图。
图7示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装的再一个电气外罩的横截面侧视图。
图8示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的一个集合的侧视图。
图9示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的另一个集合的侧视图。
图10示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的再一个集合的横截面侧视图。
图11示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的又一个集合的横截面侧视图。
图12示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的再一个集合的横截面侧视图。
图13示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的又一个集合的横截面侧视图。
图14示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的再一个集合的横截面侧视图。
图15示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的又一个集合的横截面侧视图。
图16示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的再一个集合的横截面侧视图。
具体实施方式
一般来讲，示例性实施方案提供了用于可配置电子器件封装的系统、方法和设备。示例性可配置电子器件封装可设置在多个电气设备中的任一者的多个外壳(本文也称为外罩或电气外罩)中的任一者中。虽然本文所示和所述的示例性电气设备涉及灯具的外壳，但示例性实施方案可与其他电气设备的外壳一起使用。此类其他电气设备可包括但不限于接线盒、计算机、时钟、机顶盒、DVD播放机、电视机、恒温器、传感器和电机控制器。
对其使用示例性实施方案的电气设备可位于任何类型(例如，室内、户外、寒冷、炎热、潮湿)环境中。在一些情况下，本文所讨论的示例性实施方案可用于任何类型的危险环境，包括但不限于飞机库、钻机(就油、气或水而言)、开采钻机(就油或气而言)、精炼厂、化工厂、发电厂、采矿作业、废水处理设施以及轧钢厂。用户可为与电气设备交互的任何人。用户的示例可包括但不限于工程师、电工、仪表与控制技术员、机械师、操作员、顾问、库存管理系统、库存经理、领班、人力调度系统、承包商、房主、企业主以及制造商代表。
本文所述的示例性可配置电子器件封装可由多种合适材料中的一种或多种制成，以允许电气设备和/或系统的其他相关联的部件满足某些标准和/或规则，同时还根据电气设备和/或系统的其他相关联的部件可暴露的一个或多个条件来保持可靠性。此类材料的示例可包括但不限于铝、不锈钢、玻璃纤维、玻璃、塑料、灌封材料、陶瓷和橡胶。
本文所述的示例性可配置电子器件封装(或其部分)可由单个工件制成(如由模塑、注塑、压铸或挤出工艺制成)。另外，或在替代方案中，示例性可配置电子器件封装(或其部分)可由彼此连接的多个工件制成。在这种情况下，多个工件可使用多种连接方法中的一种或多种来彼此连接，这些连接方法包括但不限于环氧树脂、焊接、紧固设备、棘爪、压缩配件、配合螺纹和开槽配件。彼此连接的一个或多个工件能够以多种方式中的一种或多种来彼此连接，这些方式包括但不限于固定地、铰接地、可拆卸地、可滑动地和以螺纹方式。
如本文所述的连接特征(包括互补连接特征)可允许示例性可配置电子器件封装的一个或多个部件和/或部分被以机械的方式和/或电的方式连接到另一个可配置电子器件封装和/或电气设备的另一个部件(例如，外壳)。连接特征可包括但不限于铰链、孔、凹进区域、突出部、狭槽、弹簧夹、凸连接器端、凹连接器端、接片、棘爪和配合螺纹的一部分。可通过直接使用一个或多个连接特征将示例性灯具的一部分连接到灯具的另一部分。
另外，或在替代方案中，可使用与设置在可配置电子器件封装上的一个或多个连接特征交互的一个或多个独立连接设备，将示例性可配置电子器件封装的一部分连接到另一个可配置电子器件封装和/或电气设备的另一个部件(例如，外壳)。此类设备的示例可包括但不限于销、凸连接器端、凹连接器端、铰链、环氧树脂、粘合剂、胶带、焊接、紧固设备(例如，螺栓、螺钉、铆钉)和弹簧。本文所述的一个连接特征可与本文所述的一个或多个其他连接特征相同或不同。如本文所述的互补连接特征可为与另一个连接特征以机械的方式和/或电的方式连接的连接特征。连接特征可至少部分地由导电材料制成。
在示出可配置电子器件封装的示例性实施方案的上述附图中，可省略、重复和/或替换所示部件中的一者或多者。因此，可配置电子器件封装的示例性实施方案不应被视为受限于任何附图所示的部件的具体布置方式。例如，一个或多个附图所示或针对一个实施方案所述的特征可应用于与不同附图或描述相关联的另一个实施方案。
本文所述的示例性可配置电子器件封装可用于提供为操作其中设置有这些可配置电子器件封装的电气设备而用到的多种功能中的一种或多种。此类功能可包括但不限于控制、供电、储能、感测、安全屏障和定时。
在某些示例性实施方案中，具有示例性实施方案的电气设备须满足某些标准和/或要求。例如，美国国家电气规程(NEC)、美国国家电气制造商协会(NEMA)、国际电工委员会(IEC)、保险商实验室(UL)、联邦通信委员会(FCC)、照明工程学会(IES)和电气电子工程师学会(IEEE)为电气外罩、布线和电气连接设定了标准。本文所述示例性实施方案的使用在需要时满足(和/或允许对应设备满足)此类标准。在一些(例如，PV太阳能电池)应用中，本文所述的电气外罩可满足该应用所特有的附加标准。
例如，其中设置有示例性实施方案的电气设备的外壳可满足NEMA4X标准。在这种情况下，电气设备的外壳被构造为向设置在外壳内的示例性可配置电子器件封装提供一定程度的保护，以免受至少腐蚀、积尘、雨、雨夹雪、雪、冰、扬尘、溅水和软管流出的水的影响。作为具体示例，具有NEMA 4X等级的灯具可针对因水渗入所引起的对设置在外壳内的示例性可配置电子器件封装的有害影响提供保护。因此，包围示例性可配置电子器件封装的外壳也必须满足这些标准和/或允许所得的电气设备满足这些标准。在一些情况下，示例性可配置电子器件封装经历专业化处理(例如，装入灌封材料中)以有助于电气设备符合适用标准。
如上所讨论，包括示例性可配置电子器件封装的电气设备可位于任何类型的环境中(例如，室内、户外、水下、气候控制室中)。另外，或在替代方案中，具有示例性可配置电子器件封装的电气设备可位于危险环境和/或海洋环境中。如本文所定义，危险场所是包括示例性可配置电子器件封装的电气设备可暴露于极端条件的任何场所。极端条件可包括但不限于高温、低温、温度波动、腐蚀、湿度、化学品、化学蒸气、振动和灰尘。有关危险场所和危险场所外罩的更多信息可见于例如美国国家电气规程的第500-506条和第510-517条，该文献以引用方式并入本文。
危险环境可包括爆炸性环境，这将需要具有示例性可配置电子器件封装的电气设备满足一个或多个要求，包括但不限于保持火焰路径。防爆外罩是一种类型的危险场所电气外罩(例如，灯具)。在一个或多个示例性实施方案中，防爆外罩(也称为防火外罩)是被配置为抑制起源于外罩内部的爆炸的电气外罩。此外，防爆外罩被配置为允许来自防爆外罩内部的气体跨越防爆外罩的接头(本文也称为间隙)逸出，并且在气体离开防爆外罩时冷却。这些接头也称为火焰路径，存在于两个表面相交之处，并且提供从防爆外罩内部到防爆外罩外部的路径，一种或多种气体可沿着该路径行进。接头可为任何两个或更多个表面的配合面。每个表面可为任何类型的表面，包括但不限于平坦表面、螺纹表面和锯齿形表面。
在一个或多个示例性实施方案中，防爆外罩(该防爆外罩可包括其中设置有示例性可配置电子器件封装的电气设备的外壳)须满足某些标准和/或要求。例如，NEMA设定了电气外罩要成为合格的防爆外罩所必须符合的标准。具体地讲，NEMA类型7、类型8、类型9和类型10外罩设定了某些危险场所内的防爆外罩必须符合的标准。例如，NEMA类型7标准适用于被构造用于在某些危险场所中室内使用的电气外罩。危险场所可由多个管理机构中的一个或多个定义，包括但不限于美国国家电气规程(例如，1类I区)和UL(例如，UL 1203)。例如，美国国家电气规程规定的1类危险区域是空气中存在足以引起爆炸的量的易燃气体或蒸气的区域。
作为具体示例，一定尺寸或尺寸范围(例如，大于100英寸3)的防爆外罩的NEMA标准可要求在B组1区的区域中，防爆外罩的任何火焰路径必须为至少1英寸长(连续且不间断)，并且这些表面之间的间隙不能超过0.0015英寸。由NEMA创建和维护的标准可见于www.nema.org/stds，并且据此以引用方式并入。
如果描述了某张附图的部件但未在该附图中明确示出或标记该部件，则用于另一张附图中的对应部件的标记可被推断为该部件。相反地，如果标记了某张附图中的部件但未描述该部件，则对此部件的描述可与对另一张附图中的对应部件的描述基本上相同。本文附图中的各种部件的编号方案使得每个部件为三或四位数，并且其他附图中的对应部件具有相同的后两位数。
另外，除非明确说明，否则特定实施方案(例如，如本文某张附图所示)不具有特定特征或部件的陈述并非意指此实施方案不能够具有此特征或部件。例如，出于本文当前或未来权利要求的目的，被描述为不包括在一个或多个特定附图所示的示例性实施方案中的特征或部件能够包括在与本文的此类一个或多个特定附图相对应的一个或多个权利要求中。
下文将参照附图更全面地描述可配置电子器件封装的示例性实施方案，在附图中示出了可配置电子器件封装的示例性实施方案。然而，可配置电子器件封装能够以许多不同形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的示例性实施方案。相反，提供这些示例性实施方案以使得本公开将全面而完整，并且将向本领域普通技术人员充分传达可配置电子器件封装的范围。为保持一致性，各个附图中的类似(但未必相同)元件(有时也称为部件)由类似的附图标记表示。
诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧面”、“端”、“左”、“右”、“外”、“向外”和“在…内”的术语仅仅用于将一个部件(或部件的一部分或部件的状态)与另一个区分开。此类术语不意在表示偏向或特定取向，并且不意在限制可配置电子器件封装的实施方案。在示例性实施方案的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供本发明的更全面理解。然而，对于本领域普通技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其他情况下，为了避免使描述不必要地变得复杂，未详细描述熟知的特征。
图1示出了本领域中当前使用的电气设备100的横截面侧视图。在这种情况下，电气设备100是危险场所灯具。图1的电气设备100包括具有至少一个壁111的外壳110(也称为外罩110)。外壳110的所述一个或多个壁111形成腔体112，该腔体内设置有多个部件113(也称为电子器件封装113)。在现有技术中，这些电子器件封装113中的一者或多者基于向其中设置电子器件封装113的腔体112的形状和尺寸来特别设计。另外，各种电子器件封装113彼此不直接连接。相反，各种电子器件封装113彼此使用电导体来接线，和/或插入到公共电路板中。同样，这意味着现有技术中的电子器件封装113被特别设计为适应由外罩110的壁111形成的腔体112的形状和尺寸。
图2示出了本领域中当前使用的另一个电气设备200的横截面侧视图。参见图1和图2，在这种情况下，电气设备200是危险场所灯具。图2的电气设备200包括具有至少一个壁211的外壳210(也称为外罩200)。外壳210的所述一个或多个壁211形成腔体212，该腔体内设置有多个部件213(也称为电子器件封装213)。图2的电子器件封装213所执行的功能(例如，供电、储能、控制、感测)与图1的电子器件封装113所执行的功能基本上相同。在现有技术中，与上文针对图1的灯具所述的情况一样，这些电子器件封装213中的一者或多者基于向其中设置电子器件封装213的腔体212的形状和尺寸来特别设计。另外，各种电子器件封装213彼此不连接。相反，各种电子器件封装213彼此使用电导体来接线，和/或插入到公共电路板中。同样，这意味着现有技术中的电子器件封装213被特别设计为适应由外罩210的壁211形成的腔体212的形状和尺寸。
图3示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装313的电气外罩310的横截面侧视图。参见图1至图3，图3的电气外罩310是电气设备的电气外罩。电气外罩310包括形成腔体312的至少一个壁311。壁311形成矩形形状。在这种情况下，腔体312内设置有三个电子器件封装313(电子器件封装313-1、电子器件封装313-2和电子器件封装313-3)。
根据示例性实施方案，电子器件封装313彼此使用示例性连接特征350来(例如，以机械的方式、以电的方式)连接。具体地讲，电子器件封装313-1和电子器件封装313-2彼此使用连接特征350-1来连接，并且电子器件封装313-3和电子器件封装313-2彼此使用连接特征350-2来连接。连接特征350-1可与连接特征350-2相同或不同。电子器件封装313的配置在外罩310的腔体312内呈水平线性对齐，因此在图3中从左向右观察时，电子器件封装313-1后跟电子器件封装313-2，电子器件封装313-2又后跟电子器件封装313-3。下面将更详细讨论各种连接特征350的示例。
图4示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装313的不同布置方式的图3的电气外罩310的横截面侧视图。具体地讲，电子器件封装313的配置在外罩310的壁311所形成的腔体312内仍然呈水平线性对齐，但在这种情况下，在图4中从左向右观察时，电子器件封装313-3后跟电子器件封装313-1，电子器件封装313-1又后跟电子器件封装313-2。电子器件封装313-3使用连接特征450-1连接到电子器件封装313-1，并且电子器件封装313-1使用连接特征450-2连接到电子器件封装313-2。连接特征450-1可与连接特征450-2相同或不同。类似地，图4的连接特征450可与图3的连接特征350相同或不同。
图5示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装的再一个电气外罩510的横截面侧视图。参见图1至图5，图5的电气外罩510是电气设备的电气外罩。电气外罩510包括形成腔体512的至少一个壁511。壁511形成矩形形状。在这种情况下，腔体512内设置有三个电子器件封装513(电子器件封装513-1、电子器件封装513-2和电子器件封装513-3)。
根据示例性实施方案，电子器件封装513彼此使用示例性连接特征550来(例如，以机械的方式、以电的方式)连接。具体地讲，电子器件封装513-1和电子器件封装513-2彼此使用连接特征550-1来连接，并且电子器件封装513-3和电子器件封装513-2彼此使用连接特征550-2来连接。连接特征550-1可与连接特征550-2相同或不同。电子器件封装513的配置在外罩510的腔体512内呈竖直线性对齐，因此在图5中自上而下观察时，电子器件封装513-1后跟电子器件封装513-2，电子器件封装513-2又后跟电子器件封装513-3。
图6示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装613的又一个电气外罩610的横截面侧视图。参见图1至图6，图6的电气外罩610是电气设备的电气外罩。电气外罩610包括形成腔体612的至少一个壁611。壁611形成三角形形状。在这种情况下，腔体612内设置有三个电子器件封装613(电子器件封装613-1、电子器件封装613-2和电子器件封装613-3)。
根据示例性实施方案，电子器件封装613彼此使用示例性连接特征650来(例如，以机械的方式、以电的方式)连接。具体地讲，电子器件封装613-1和电子器件封装613-2彼此使用连接特征650-1来连接，电子器件封装613-3和电子器件封装613-1彼此使用连接特征650-2来连接，并且电子器件封装613-3和电子器件封装613-2彼此使用连接特征650-3来连接。一个连接特征650可与其他连接特征650中的一者或两者相同或不同。电子器件封装613的配置在外罩610的腔体612内呈角锥形对齐，因此电子器件封装613-1设置在电子器件封装613-2和电子器件封装613-3的顶上。
图7示出了根据某些示例性实施方案的具有可配置电子器件封装713的再一个电气外罩710的横截面侧视图。参见图1至图7，图7的电气外罩710是电气设备的电气外罩。电气外罩710包括形成腔体712的至少一个壁711。壁711形成圆形形状。在这种情况下，腔体712内设置有三个电子器件封装713(电子器件封装713-1、电子器件封装713-2和电子器件封装713-3)。
根据示例性实施方案，电子器件封装713彼此使用示例性连接特征750来(例如，以机械的方式、以电的方式)连接。具体地讲，电子器件封装713-1和电子器件封装713-2彼此使用连接特征750-1来连接，并且电子器件封装713-3和电子器件封装713-2彼此使用连接特征750-2来连接。连接特征750-1可与连接特征750-2相同或不同。电子器件封装713的配置在外罩710的腔体712内呈圆形对齐，因此在图7中自上而下观察时，电子器件封装713-1后跟电子器件封装713-2，电子器件封装713-2又后跟电子器件封装713-3。
图8示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装813的集合820的横截面侧视图。参见图1至图8，图8中未示出外罩，但集合820的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图8的集合820包括两个电子器件封装813(电子器件封装813-1和电子器件封装813-2)，并且集合820的配置是电子器件封装813-1堆叠在电子器件封装813-2的顶上。
存在两个使电子器件封装813-1和电子器件封装813-2彼此连接的连接特征850。连接特征850-1包括一个或多个电导体825(例如，带状电缆)，所述一个或多个电导体在一端具有连接到电子器件封装813-1的底部的引线，并且在相对端具有连接到电子器件封装813-2的顶部的引线。连接特征850-2包括其中设置有销822的圆柱形支座821，其中销822的每一端横穿并且连接到电子器件封装813-1和电子器件封装813-2的电路板。这样，集合820的连接特征850在电子器件封装813-1与电子器件封装813-2之间同时提供电气连接和机械连接。
图9示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装的另一个集合的横截面侧视图。参见图1至图9，图9中的集合920包括具有壳体830的图8的集合820。壳体830可为外壳、灌封材料或某种类似部件和/或材料。壳体830可仅充当包封集合820的壳。另选地，壳体830可用作设置在电子器件封装813-1和/或电子器件封装813-2上的一些或所有部件的防护屏障。
在一些情况下，壳体830可包括一个或多个连接特征，所述一个或多个连接特征允许一个或多个电子器件封装1813(例如，以机械的方式、以电的方式)连接到另一个壳体和/或电子器件封装。例如，可存在横穿一些或所有壳体830的孔，其中该孔接收紧固设备(例如，螺钉、螺栓)。当此孔与另一个壳体和/或电子器件封装的孔对齐时，紧固设备可用于将壳体830连接到另一个壳体和/或电子器件封装。作为另一个示例，可存在设置在壳体830的外表面上的夹子，该夹子可连接到另一个壳体和/或电子器件封装。
图10示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1013的再一个集合1020的横截面侧视图。参见图1至图10，图10中未示出外罩，但集合1020的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图10的集合1020包括两个电子器件封装1013(电子器件封装1013-1和电子器件封装1013-2)，并且集合1020的配置是电子器件封装1013-1和电子器件封装1013-2相对于彼此端对端地对齐。
存在一个使电子器件封装1013-1和电子器件封装1013-2彼此连接的连接特征1050。连接特征1050包括一个或多个电导体1025，所述一个或多个电导体在一端具有连接到电子器件封装1013-1的一端的引线，并且在相对端具有连接到电子器件封装1013-2的一端的引线。在这种情况下，连接特征1050是柔性的，因此电子器件封装1013-1相对于电子器件封装1013-2的位置是可调节的。这样，集合1020的连接特征1050在电子器件封装1013-1与电子器件封装1013-2之间提供电气(但未必是机械)连接。
图11示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1113的又一个集合1120的横截面侧视图。参见图1至图11，图11中未示出外罩，但集合1120的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图11的集合1120包括两个电子器件封装1113(电子器件封装1113-1和电子器件封装1113-2)，并且集合1120的配置是电子器件封装1113-1设置在电子器件封装1113-2上方。
存在一个使电子器件封装1113-1和电子器件封装1113-2彼此连接的连接特征1150。连接特征1150包括一个或多个电导体1125，所述一个或多个电导体在一端具有连接到电子器件封装1113-1的底部的引线，并且在相对端具有连接到电子器件封装1113-2的一端的引线。在这种情况下，连接特征1150是柔性的，因此电子器件封装1113-1相对于电子器件封装1113-2的位置是可调节的。这样，集合1120的连接特征1150在电子器件封装1113-1与电子器件封装1113-2之间提供电气(但未必是机械)连接。
图12示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1213的再一个集合1220的横截面侧视图。参见图1至图12，图12中未示出外罩，但集合1220的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图12的集合1220包括两个电子器件封装1213(电子器件封装1213-1和电子器件封装1213-2)，并且集合1220的配置是电子器件封装1213-1和电子器件封装1213-2相对于彼此端对端地对齐。
存在一个使电子器件封装1213-1和电子器件封装1213-2彼此连接的连接特征1250。连接特征1250包括从电子器件封装1213延伸的一个或多个引线1227以及与每个引线1227相连的电连接器1235。具体地讲，引线1227-1从电子器件封装1213-1的一端延伸并连接到(例如，插入)电连接器1235，并且引线1227-2从电子器件封装1213-2的一端延伸并连接到(例如，插入)电连接器1235。在这种情况下，连接特征1250(特别是引线1227)可为刚性或柔性的。因此，电子器件封装1213-1相对于电子器件封装1213-2的位置可为固定的或可调节的。这样，集合1220的连接特征1250在电子器件封装1213-1与电子器件封装1213-2之间提供电气(在一些情况下也是机械)连接。在某些示例性实施方案中，可由用户调节电连接器1235的长度(例如，介于接收引线1227-1和引线1227-2的地方之间)。
图13示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1313的又一个集合1320的横截面侧视图。参见图1至图13，图13中未示出外罩，但集合1320的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图13的集合1320包括两个电子器件封装1313(电子器件封装1313-1和电子器件封装1313-2)，并且集合1320的配置是电子器件封装1313-1设置在电子器件封装1313-2上方。
存在一个使电子器件封装1313-1和电子器件封装1313-2彼此连接的连接特征1350。连接特征1350包括从电子器件封装1313延伸的一个或多个引线1327以及与每个引线1327相连的电连接器1335。具体地讲，引线1327-1从电子器件封装1313-1的一端延伸并连接到(例如，插入)电连接器1335的一端，并且引线1327-2从电子器件封装1313-2的一端延伸并连接到(例如，插入)电连接器1335的相对端。
在这种情况下，连接特征1350(特别是引线1327)可为刚性或柔性的。另外，在这种情况下，电连接器1335为刚性且U形的。因此，电子器件封装1313-1相对于电子器件封装1313-2的位置基本上由电连接器1335的刚度固定。这样，集合1320的连接特征1350在电子器件封装1313-1与电子器件封装1313-2之间提供电气连接和机械连接。在某些示例性实施方案中，可由用户调节电连接器1335的长度(例如，介于接收引线1327-1和引线1327-2的地方之间)。
图14示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1413的再一个集合1420的横截面侧视图。参见图1至图14，图14中未示出外罩，但集合1420的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图14的集合1420包括两个电子器件封装1413(电子器件封装1413-1和电子器件封装1413-2)，并且集合1420的配置是电子器件封装1413-1和电子器件封装1413-2相对于彼此端对端地对齐。
存在一个使电子器件封装1413-1和电子器件封装1413-2彼此连接的连接特征1450。在这种情况下，连接特征1450包括两个磁体1440。磁体1440-1嵌入在电子器件封装1413-1中，并且磁体1440-2嵌入在电子器件封装1413-2中。当磁体1440-1的极性与磁体1440-2的极性相反时，磁体1440在彼此设置得足够近时会彼此吸引。每个电子器件封装1413可具有嵌入其中和/或设置在其上的多个磁体1440。在一些情况下，可由用户确定(例如，改变)电子器件封装1413上的磁体1440的位置。这样，一旦相对磁体1440的磁场在彼此的范围内，电子器件封装1413-1相对于电子器件封装1413-2的位置就被固定。这样，集合1420的连接特征1450在电子器件封装1413-1与电子器件封装1413-2之间提供机械(而非电气)连接。
作为一个替代实施方案，连接特征1450可包括用于从一个电子器件封装(例如，电子器件封装1413-1)到另一个电子器件封装(例如，电子器件封装1413-2)的无线功率传输的发射器1440-1和接收器1440-2。在这种情况下，可使用多种技术(包括但不限于电感耦合、谐振电感耦合和电容耦合)中的任何一种来执行无线功率传输。在该示例性实施方案中，集合1420的连接特征1450在电子器件封装1413-1与电子器件封装1413-2之间提供电气(而非机械)连接。在这种情况下，可存在其他机械连接装置(例如，紧固设备，诸如螺钉、胶带或螺栓)。
图15示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1513的又一个集合1520的横截面侧视图。参见图1至图15，图15中未示出外罩，但集合1520的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图15的集合1520包括两个电子器件封装1513(电子器件封装1513-1和电子器件封装1513-2)，并且集合1520的配置是电子器件封装1513-1设置在电子器件封装1513-2上方。
存在一个使电子器件封装1513-1和电子器件封装1513-2彼此连接的连接特征1550。在这种情况下，连接特征1550包括两个磁体1540。磁体1540-1嵌入在电子器件封装1513-1中，并且磁体1540-2嵌入在电子器件封装1513-2中。当磁体1540-1的极性与磁体1540-2的极性相反时，磁体1540在彼此设置得足够近时会彼此吸引。每个电子器件封装1513可具有嵌入其中和/或设置在其上的多个磁体1540。在一些情况下，可由用户确定(例如，改变)电子器件封装1513上的磁体1540的位置。这样，一旦相对磁体1540的磁场在彼此的范围内，电子器件封装1513-1相对于电子器件封装1513-2的位置就被固定。这样，集合1520的连接特征1550在电子器件封装1513-1与电子器件封装1513-2之间提供机械(而非电气)连接。
图16示出了根据某些示例性实施方案的可配置电子器件封装1613的再一个集合1620的横截面侧视图。参见图1至图16，图16中未示出外罩，但集合1620的配置使得能配合在某些形状和/或尺寸的外罩内。图16的集合1620包括两个电子器件封装1613(电子器件封装1613-1和电子器件封装1613-2)，并且集合1620的配置是电子器件封装1613-1和电子器件封装1613-2相对于彼此端对端地对齐。
存在一个使电子器件封装1613-1和电子器件封装1613-2彼此连接的连接特征1650。连接特征1650在一个电子器件封装(在这种情况下，电子器件封装1613-2)的表面(例如，一端)中包括突出部1640-2，并且在另一个电子器件封装(在这种情况下，电子器件封装1613-1)的表面(例如，一端)中包括凹陷部1640-1。突出部1640-2的形状和尺寸与凹陷部1640-1的形状和尺寸互补。另外，突出部1640-2和凹陷部1640-1的形状(例如，燕尾形)使得一旦突出部1640-2安置在(连接到)凹陷部1640-1内，只有一个电子器件封装1613相对于另一个电子器件封装的具体运动才能使它们断开连接。
在一些情况下，突出部1640-2和凹陷部1640-1可具有多个导电表面中的一个或多个，当突出部1640-2和凹陷部1640-1彼此连接时，这些导电表面可在电子器件封装1613之间传输功率。这样，电子器件封装1613-1相对于电子器件封装1613-2的位置可为固定的，并且集合1620的连接特征1650在电子器件封装1613-1与电子器件封装1613-2之间提供机械(在一些情况下也是电气)连接。
虽然上文所讨论的各种连接特征为示例性实施方案提供了上下文，但还重要的是描述示例性实施方案不涵盖的内容。具体地讲，示例性实施方案和相关连接特征不是且不涉及针座或类似概念。例如，对于计算机和类似设备而言，通常具有针座或类似特征，其具有可接收多个部件(例如，电路板、外围设备)中的任何一者的多个电连接器端(例如，USB端口、RS232连接器、端子台)。在这种情况下，最常与计算机一起使用的针座可用于在可使用的部件(例如，电路板)的类型、能力和数量方面为用户提供灵活性。计算机的外壳是固定的，并且通常有大量空间容纳这些部件。另外，由于电气设备内的针座的位置是固定的，因此与针座连接的部件的布置方式是基本固定的(以它们在针座上相对彼此的布置方式为准)。
相比之下，对于对其使用示例性实施方案的电气设备而言，连接特征用于直接固定一个电子器件封装相对于另一个电子器件封装的位置。另外，在一些情况下，使用示例性连接特征在电子器件封装之间的连接提供了这些电子器件封装之间的直接电连接。此处获得的概念是电子器件封装(各自提供在具有各种尺寸的外壳的各种电气设备之间共同的一种或多种功能)可使用示例性连接特征相对于彼此独特地布置在此类外壳内。
示例性实施方案可允许在具有不同形状和尺寸的外壳的电气设备间增加设计灵活性。示例性实施方案促进了在无须具有特别设计的电子器件封装的情况下构建电气设备的模块化方法。示例性实施方案可与位于危险环境和其他极端环境中的电气设备一起使用。示例性实施方案允许电气设备(或其部分)的模块化配置，同时允许电气设备符合适用标准。这种特征允许在以电的方式上和以机械的方式上灵活的设计。
虽然本文所述的实施方案是在参照示例性实施方案作出的，但本领域技术人员应当理解，各种修改形式也在本公开的范围和实质内。本领域技术人员应当理解，本文所述的示例性实施方案不限于任何具体讨论的应用，并且本文所述的实施方案是示例性而非限制性的。根据示例性实施方案的描述，本领域技术人员将想到本文所示元件的等同物，并且本领域从业人员将想到使用本公开构建其他实施方案的方式。因此，示例性实施方案的范围在本文中不受限制。

Claims (20)

1.一种电气设备，包括：
第一外壳，所述第一外壳包括形成第一腔体的至少一个壁，其中由所述至少一个壁形成的所述第一腔体具有第一形状和第一尺寸；和
多个可配置电子器件封装，所述多个可配置电子器件封装设置在所述第一腔体内，其中所述多个可配置电子器件封装彼此连接并且沿第一取向定位在所述第一腔体内，
其中所述多个可配置电子器件封装被配置为彼此连接并且沿第二取向定位在第二外壳的第二腔体内，其中所述第二腔体具有第二形状和第二尺寸。
2.根据权利要求1所述的电气设备，其中所述多个可配置电子器件封装包括第一可配置电子器件封装和第二可配置电子器件封装，其中所述第一可配置电子器件封装提供第一功能，并且其中所述第二可配置电子器件封装提供第二功能。
3.根据权利要求2所述的电气设备，其中所述第一可配置电子器件封装包括第一电连接器端，其中所述第二可配置电子器件封装包括第二电连接器端，其中所述第一电连接器端和所述第二电连接器端彼此连接。
4.根据权利要求3所述的电气设备，其中所述第一电气端与所述第一可配置电子器件封装集成在一起，并且设置在所述第一可配置电子器件封装上的多个位置处。
5.根据权利要求4所述的电气设备，其中所述第一电连接器端和所述第二电连接器端彼此直接连接。
6.根据权利要求4所述的电气设备，其中所述第一可配置电子器件封装还包括设置在所述第一电连接器端与电路板之间的电导体。
7.根据权利要求4所述的电气设备，还包括：
连接设备，所述连接设备连接到所述第一电连接器端和所述第二电连接器端。
8.根据权利要求7所述的电气设备，其中所述连接设备为刚性的。
9.根据权利要求7所述的电气设备，其中所述连接设备为柔性的。
10.根据权利要求9所述的电气设备，其中所述第一电连接器端与所述第一可配置电子器件封装集成在一起，并且设置在所述第一可配置电子器件封装上的多个位置处。
11.根据权利要求2所述的电气设备，其中所述第一可配置电子器件封装包括第一磁体，其中所述第二可配置电子器件封装包括第二磁体，其中所述第一磁体和所述第二磁体彼此吸引而使所述第一可配置电子器件封装和所述第二可配置电子器件封装彼此连接。
12.根据权利要求2所述的电气设备，其中所述第一可配置电子器件封装包括发射器，其中所述第二可配置电子器件封装包括接收器，其中所述发射器和所述接收器用于以电感方式将功率从所述第一可配置电子器件封装传输到所述第二可配置电子器件封装。
13.根据权利要求2所述的电气设备，其中所述第一可配置电子器件封装包括第一机械连接，其中所述第二可配置电子器件封装包括与所述第一机械连接互补的第二机械连接，其中所述第一机械连接和所述第二机械连接彼此连接。
14.根据权利要求1所述的电气设备，其中所述多个可配置电子器件封装中的每一个由灌封材料围绕。
15.根据权利要求1所述的电气设备，其中所述第一可配置电子器件封装和所述第二可配置电子器件封装以所述第一配置堆叠在彼此顶上，并且其中所述第一可配置电子器件封装和所述第二可配置电子器件封装以所述第二配置相对彼此并排对齐。
16.一种用于电气设备的可配置电子器件封装，其中所述可配置电子器件封装包括：
电路板；
多个电气部件，所述多个电气部件设置在所述电路板上，其中所述多个电气部件为所述电气设备提供功能；和
至少一个连接器，所述至少一个连接器被配置为连接到至少一个附加可配置电子器件封装的至少一个互补连接器，其中所述至少一个附加可配置电子器件封装为所述电气设备提供至少一种附加功能，
其中所述电路板、所述多个电气部件和所述至少一个连接器被配置为设置在所述电气设备的外壳内。
17.根据权利要求16所述的可配置电子器件封装，其中所述至少一个连接器被配置为以机械的方式连接到所述至少一个附加可配置电子器件封装的所述至少一个互补连接特征。
18.根据权利要求17所述的可配置电子器件封装，其中所述至少一个连接器进一步被配置为以电的方式连接到所述至少一个附加可配置电子器件封装的所述至少一个互补连接特征。
19.根据权利要求16所述的可配置电子器件封装，其中所述电路板、所述多个电气部件和所述至少一个连接器被配置为以多种配置连接到所述至少一个附加可配置电子器件封装。
20.根据权利要求16所述的可配置电子器件封装，其中用于所述电气设备的所述功能包括选自以下的至少一种：供电、控制、感测、定时和通信。
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