CN110521063A - 电触头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将压入触头（100）连接到电子电路（26）的电触头装置，包括配备有电子电路（26）的印刷电路板（2）、贯通地配备有导电内壁（14）的容纳开口（4）以用于压入压入触头（100）以及至少一个与所述内壁（14）和所述电子电路（26）电连接的印刷电路板（2）的导体迹线（25a）。提出了，容纳开口（4）构造在与导体迹线（25a）电连接的接触体（3）处，所述接触体作为有SMT能力的器件施加到印刷电路板（2）的装配侧（21）上。

Description

电触头装置

背景技术

从现有技术中已知，为了在印刷电路板和压入触头之间电连接，给印刷电路板配备容纳开口，所述容纳开口具有金属化的并且与印刷电路板的至少一个导体迹线电连接的通孔容纳部的形式。压入触头可以从印刷电路板的一侧压入容纳开口中。为此，压入触头例如具有这样的部分，该部分的外壁在压入时压靠到金属化的通孔容纳部的内壁处，其中可以使用多种几何形状。这种电触头接通用于将插头或电子器件的触针与印刷电路板连接。在文献中，这种印刷电路板触头接通也被称为贯穿式安装（Durchsteckmontage），因为在许多情况下可以从装配侧出发直至印刷电路板的相对侧地引导压入触头。

现有技术的电触头装置例如从DE 10 2012 213 812 A1中已知。

发明内容

本发明涉及一种用于将压入触头连接到电子电路的电触头装置。触头装置包括配备有电子电路的印刷电路板、贯通地配备有导电内壁的容纳开口以用于压入压入触头以及至少一个与所述导电内壁和所述电子电路电连接的印刷电路板的导体迹线。根据本发明提出，容纳开口构造在与导体迹线电连接的接触体处，所述接触体作为有SMT能力的器件（SMT：Surface Mount Technologie（表面安装技术））施加到印刷电路板的装配侧上。这既包括了具有单个接触体的实施方案，所述单个接触体具有用于单个压入触头的恰好一个容纳开口，也包括了具有多个接触体的实施方案，所述多个接触体装配在印刷电路板上并且例如分别具有恰好一个容纳开口。具有一个或多个接触体的转换方式（Umsetzung）同样是可能的，所述一个或多个接触体分别具有多个容纳开口用于分别分配给这些容纳开口的压入触头。

SMD器件（SMD：Surface Mount Device（表面安装器件））被理解为如下器件，其与贯穿式安装（THT：Through Hole Technology（通孔技术））的器件相比不具有用于贯穿式安装的电线连接端，而是可以借助于印刷电路板表面处的可焊接连接面而被直接焊接到印刷电路板的接触面上。这种表面安装技术也称为SMT（SMT：表面安装技术）。

印刷电路板被理解为在至少一层也或者多个层上配备有导体迹线的刚性的印刷电路板基板，其优选地由玻璃纤维增强的环氧树脂材料制成，如FR4材料、FR5材料或者该技术中已知的更高值。

本发明的优点

所提出的电触头装置具有的优点是，在印刷电路板上不必设置穿过的容纳开口，或者这些容纳开口可以用接触体覆盖。当在印刷电路板上使用浇注材料以保护装配到印刷电路板上的器件时，这特别有利。浇注技术，也称为HCD（HCD：Hard Cover Dispense（硬壳分发）），最近赢得了越来越多的重要性，以便也能在恶劣的环境中使用电子电路部件并且同时省去通常带有金属外壳的复杂覆盖物。为此，例如可以将环绕的阻隔材料分发到印刷电路板的装配侧上。随后，将浇注材料、例如可硬化的环氧树脂填入到印刷电路板的装配侧上的由所述阻隔材料包围的表面区域中。如果该表面区域具有通孔开口，则所述浇注材料可能会由重力决定地向下流淌。由于这个原因，已知的贯穿式安装不能容易地与浇注材料结合地使用。必要的是昂贵的并且需要空间的附加措施，例如包围通孔开口的附加的壁，其在填入过程期间防止浇注材料流淌或侵入到通孔开口中。在这里提出的解决方案中，有利地，在接触体中构造为了容纳压入触头必要的、配备有导电内壁的容纳开口，所述接触体可以作为单独的构件以SMT技术装配到印刷电路板上。接触体有利地使得能够借助压入触头将电触头接通与用于覆盖印刷电路板上的器件的浇注材料的优点组合起来。为此目的，接触体具有贯通地配备有导电内壁的容纳开口，压入触头可压入到所述容纳开口中。容纳开口可以例如构造为简单的钻孔，尤其是构造为金属接触体中的贯通钻孔。在压入时，所述压入触头压到内壁处（压配合接触），并与压入深度无关地建立与接触体的电连接。接触体可以廉价地完全由金属制成，或者例如形成为具有金属内套筒的塑料部件，容纳开口布置在该金属内套筒中。通过使用接触体有利地实现了：在用于触头接通电子器件的印刷电路板的回流焊接过程（Reflowlötvorgang）之后，也可以将压入触头压入到容纳开口中。

通过从属权利要求中包含的特征实现本发明的有利的设计方案和扩展方案。

有利地，接触体具有朝向印刷电路板的安装面、背离安装面的外表面和环绕的外周面（Mantelfläche），其中容纳开口从所述外表面出发垂直于印刷电路板的装配侧地延伸到接触体中。安装面可以优选地被构造为平坦的，并且实现了在印刷电路板的装配侧的接触面处的精确配合的设计（Anlage）。接触体可以在制造中作为紧凑构件以简单方式借助于SMD装备装置被施加到印刷电路板上。SMD装配装置可以例如借助吸头将接触体容纳在平坦的外表面处，并放置到印刷电路板的接触面上。

容纳开口也可以作为盲孔延伸到接触体中。然而，特别优选的是容纳开口构造为通孔开口的实施例，所述通孔开口从所述外表面直至安装面地穿透接触体。

附加地可以规定，印刷电路板具有连接到容纳开口的容纳部。该容纳部可以尤其是与容纳开口同轴地延伸。该容纳部可以用于容纳压入触头的端部，该端部必要时也可以在安装面上从接触体伸出，从而与没有附加的容纳部相比，可以将压入触头更深地压入到容纳开口中。

印刷电路板的容纳部优选地用于容纳中心凸缘。接触体可以具有从安装面伸出并且突出到印刷电路板的容纳部中的中心凸缘。通过中心凸缘在容纳部的内壁处的该设计，使接触体与印刷电路板对准。由于压入触头本身可以通过压入到接触体的容纳开口中而被对准，因此接触体还可以有利地定义压入触头和必要时利用压入触头装配到印刷电路板上的组件（例如电解电容器或插头部件）的位置。

有利地，接触体可以以特别简单和廉价的方式例如插座式地以环绕的圆柱形外周面来构造。容纳开口例如可以通过接触体中的中心钻孔被构造为圆柱形通道。

接触体可以有利地利用安装面直接施加到印刷电路板的装配侧上的与导体迹线连接的接触面上，并且外周面至少部分地借助于环绕该外周面的焊料施加（Lotauftrag）与接触面电连接和机械连接。这可以有利地在控制良好的SMT技术中实现。

特别有利的是将接触体与印刷电路板的浇注材料结合使用。因此，例如在装配侧上的电子电路完全地或至少部分地用浇注材料覆盖，其中浇注材料密封地包围接触体的外周面并且接触体以外表面穿过浇注材料向外突出，从而容纳开口是可接近的以用于压入压入触头。接触体在施加浇注材料之后也使得能够压入压入触头。此外，接触体完全覆盖安装面下方的印刷电路板区域，从而在那里在印刷电路中上也可以设置容纳部，浇注材料不能侵入到该容纳部中。

在另一实施例中规定，在压入压入触头之后将浇注材料施加到印刷电路板上。在这种情况下，在印刷电路板中在接触体下方不设置容纳部，从而浇注材料也可以施加在接触体的外表面上并且可以从外表面侵入到容纳开口中。

电触头装置可以特别有利地用在用于操控机动车辆传动装置的传动装置控制模块处。所述传动装置控制模块通常安装在传动装置的液压液体中，使得借助于浇注材料对电子电路的密封在这里显示出显著的附加价值（Mehrwert）。所述电触头装置在这里有利地使得其电连接端被构造为压入触头的组件在制造了浇注材料之后也能够与印刷电路板接触。

附图说明

图1示出了电触头装置的第一实施例的横截面的片段，

图2示出了图1的没有浇注材料并且没有压入触头的实施方式的俯视图，

图3示出了电触头装置的第二实施例的横截面的片段，

图4示出了电触头装置的第三实施例的横截面的片段，

图5示出了电触头装置的第四实施例的横截面的片段。

具体实施方式

图1示出了电触头装置1的第一实施例的横截面的片段。图2以俯视图在没有压入触头并且没有浇注材料的情况下示出了相同的装置。触头装置1包括刚性的印刷电路板2，在其上布置有电子电路26。图1仅示出了电子电路26的单个器件，该器件的连接端27在印刷电路板2的装配侧21上与导体迹线25a连接。导体迹线25a一体地连接到印刷电路板2的装配侧上的例如圆形的接触面25。接触面25可以例如构造为铜金属化部。接触体3装配到印刷电路板2的装配侧21上。接触体3具有朝向印刷电路板2的安装面6、背离安装面6的外表面5和环绕的外周面7。在这里示出的实施例中，接触体3构造为具有环绕的圆柱形外周面7的插座。在接触体3中构造有容纳开口，该容纳开口从外表面5出发垂直于印刷电路板2的装配侧21地插入到接触体3中。容纳开口4例如在接触体3的中心例如通过钻孔构造为圆柱形通道。尽管有可能将容纳开口构造为盲孔，但是优选将容纳开口构造为通孔开口，该通孔开口从外表面5直至安装面6地贯穿接触体3。

接触体3作为SMT技术中的SMD器件被装配到印刷电路板上，即，接触体以安装面6放到接触面25上并且通过表面焊接与接触面25电接触。如在图1中可以看到的，焊料施加例如圆形地、环绕外周面7地施加，并且将外周面7的下边缘与接触面25电连接和机械连接。

接触体3可以完全由金属制成，或者可以作为具有金属内套筒的塑料部件制成，在所述金属内套筒中布置容纳开口4。为了使接触体的内套筒与接触面25电接触，金属内套筒可以例如借助引导穿过接触体的塑料的导电桥接头与接触体3的外部的外周面的环绕的金属面连接，该金属外表面又可以借助SMT技术中的焊料施加与接触面25焊接在一起。与接触体3的构造无关地，内壁14配备贯穿的导电内壁14，例如所通过的方式是接触体完全由金属制成或具有所述的金属内套筒。

印刷电路板2的装配侧21被用可硬化的浇注材料23覆盖。在此优选可以涉及热固性塑料，尤其是环氧树脂。浇注材料23覆盖电子电路26并由此保护其免受外部影响。如在图1中可以良好地看到的，接触体3的外表面5距安装面6的距离被测定为，使得接触体3以外表面5穿过浇注材料23向外突出，从而容纳开口4在外部空间中是可接近的以用于压入压入触头100。浇注材料23以密封的方式包围接触体3的外周面7，从而没有侵蚀性介质可以沿着外周面7渗透到印刷电路板2。

压入触头100（例如电气部件、致动器、传感器、插头部件或电容器或其他电气器件的连接端子）可以沿箭头P的方向从外表面5压入接触体3的容纳开口4中。在此在该实施例中，最大压入深度通过压入触头的设计被限制在接触面25处。压入触头100至少部分地（例如利用加厚）压靠到贯穿地配备有导电内壁14的容纳开口4处，从而与压入深度无关地始终确保电接触。

图3示出了第二实施例，其中在印刷电路板2中附加地设置了容纳部27。该容纳部27布置在接触面25中，并且可以作为钻孔或裂口从装配侧21直至背离装配侧21的侧22地穿透印刷电路板2。优选地，容纳部27与容纳开口（4）同轴地构造，即，容纳开口和容纳部的纵向轴线重合。另外，但不是必须地，容纳部27的直径可以对应于容纳开口4的直径，使得容纳部27与容纳开口4对准。印刷电路板2的容纳部27有利地使得能够将压入触头100更深地引入到容纳开口4中。尽管如此，通过焊接到接触面25上的接触体，仍然确保浇注材料在施加到印刷电路板2上时不会穿过容纳部27流走。

图4示出了第三实施例，其中接触体3具有从安装面6伸出并突出到印刷电路板2的容纳部27中的中心凸缘16以用于将接触体3对准印刷电路板2。中心凸缘16可以具有锥形的边缘，其在放置接触体3时压靠到容纳部27的内壁28处，并且由此使接触体3在其在印刷电路板2上的装配位置中对准并且另外居中。中心凸缘16可以例如配备在圆周上分布的肋部。在压入到容纳部27中时，可以减小装配侧（x-y平面）的公差。通过所述肋部可以附加地补偿在垂直于此的方向（z）上的公差。

图5示出了第四实施例，其中在压入压入触点100之后将浇注材料施加到印刷电路板2上。在这种情况下，接触体3下方的印刷电路板2构造为封闭的。在该实施例中，浇注材料23也被施加在背离安装面6的接触体3的外表面5上。在该示例中，浇注材料也可以从外表面5渗入到容纳开口4中，并且完全或部分填充容纳开口4的未被压入触点100占据的部分。在这种情况下，浇注材料也包裹了压入触头的插入部分，从而附加地保护了该插入部分。

Claims (11)

1.用于将压入触头（100）连接到电子电路（26）的电触头装置，包括配备有电子电路（26）的印刷电路板（2）、贯通地配备有导电内壁（14）的容纳开口（4）以用于压入压入触头（100）以及至少一个与所述内壁（14）和所述电子电路（26）电连接的印刷电路板（2）的导体迹线（25a），其特征在于，容纳开口（4）构造在与印刷迹线（25a）电连接的接触体（3）处，所述接触体作为有SMT能力的器件施加到印刷电路板（2）的装配侧（21）上。

2.根据权利要求1所述的电触头装置，其特征在于，所述接触体（3）具有朝向所述印刷电路板的安装面（6）、背离所述安装面（6）的外表面（5）和环绕的外周面（7），并且所述容纳开口（4）从所述外表面（5）出发垂直于印刷电路板（2）的装配侧（21）延伸到接触体（3）中。

3.根据权利要求2所述的电触头装置，其特征在于，所述容纳开口（4）构造为通孔开口，所述通孔开口从所述外表面（5）直至所述安装面（6）地穿透所述接触体（3）。

4.根据权利要求3所述的电触头装置，其特征在于，所述印刷电路板（2）具有连接到所述容纳开口（4）的并且尤其是与所述容纳开口（4）同轴地走向的容纳部（27）。

5.根据权利要求4所述的电触头装置，其特征在于，所述接触体（3）具有从所述安装面（6）伸出的并且突出到印刷电路板（2）的容纳部（27）中的中心凸缘（16）以用于将接触体（3）对准印刷电路板（2）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电触头装置，其特征在于，所述接触体（3）套筒状地被构造为具有环绕的圆柱形的外周面（7），并且所述容纳开口（4）在所述接触体（3）的中心构造为圆柱形通道。

7.根据权利要求2所述的电触头装置，其特征在于，接触体（3）以安装面（6）直接施加在印刷电路板的装配侧（21）上的与导体迹线（25a）连接的接触面（25）上，并且外周面（7）至少部分地借助环绕所述外周面（7）的焊料施加（24）与所述接触面（25）电连接和机械连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电触头装置，其特征在于，所述接触体（3）完全由金属制成或者作为具有金属内套筒的塑料部件制成，在所述金属内套筒中布置容纳开口（4）。

9.根据权利要求2至8所述的电触头装置，其特征在于，电子电路（26）在装配侧（21）上至少部分地用浇注材料（23）覆盖，该浇注材料（23）密封地包围接触体（3）的外周面（7）并且接触体（3）以外表面（5）穿过浇注材料（23）向外突出，使得容纳开口（4）是可接近的以用于压入压入触头（100）。

10.根据权利要求2至8所述的电触头装置，其特征在于，电子电路（26）在装配侧（21）上至少部分地用浇注材料（23）覆盖，并且所述浇注材料（23）密封地包围所述接触体（3）的外周面（7）和外表面（5）。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电触头装置，其特征在于，所述电触头装置（1）是用于操控机动车辆传动装置的传动装置控制模块的一部分。