DE102018222684A1

DE102018222684A1 - Montagekonstruktion einer Thermosicherung

Info

Publication number: DE102018222684A1
Application number: DE102018222684.9A
Authority: DE
Inventors: Donghyun YOUN
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2019-07-04
Also published as: US20190206651A1; CN109979789A; CN109979789B; KR20190079874A; US10984975B2; KR102469361B1

Abstract

Es ist eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung (110) offenbart. Die Temperatursicherung (110) weist ein erstes Bein (111), das an einer Oberfläche einer Leiterplatte (PCB) (10) befestigt ist, einen gebogenen Teil (114), der so geformt ist, dass er von einem Endteil des ersten Beins (111) aus mehrmals in einer Außenrichtung der PCB (10) gebogen ist, und ein zweites Bein (112) auf, das mit dem gebogenen Teil (114) einstückig verbunden und an einer Oberfläche der PCB (10) befestigt ist und gleichzeitig in einem vorgegebenen Abstand zum ersten Bein (111) angeordnet ist. Die Montagekonstruktion der Temperatursicherung (110) weist ein drittes Bein (113), das so geformt ist, dass es sich beliebig von dem ersten Bein (111) oder vom zweiten Bein (112) aus erstreckt, ein leitfähiges Element (120), das mit dem dritten Bein (113) elektrisch verbunden ist und gleichzeitig gegenüber der PCB (10) elektrisch isoliert ist, und einen Erfassungsteil (130) auf, der über das leitfähige Element (120) elektrisch mit dem dritten Bein (113) verbunden ist und so eingerichtet ist, dass er erfasst, ob ein Verbindungszustand zwischen dem dritten Bein (113) und dem leitfähigen Element (120) normal ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht gemäß U.S.C. 35 §119 die Priorität der am 28. Dezember 2017 beim koreanischen Patentamt eingereichten koreanischen Patentanmeldung 10-2017-0181933 , deren Offenbarung durch Bezugnahme vollständig aufgenommen ist.
HINTERGRUND
Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung und insbesondere eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung zum Schutz von Schaltungen als Bestandteil eines elektrischen Geräts vor hohen Temperaturen oder Überstrom.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Fahrzeug wurde im Allgemeinen unter Verwendung der Oberflächenmontage (Surface Mount Technology, SMT) gefertigt, bei der oberflächenmontierte Bauteile (Surface Mounted Components, SMC), die in der Lage sind, direkt auf eine Oberfläche einer Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) montiert zu werden, derart in Elektronikschaltungen montiert werden, dass das Fahrzeug die mit SMC versehenen Elektronikschaltungen nutzen kann.
Elektronische Elemente werden im Allgemeinen als oberflächenmontierte Bauelemente (Surface Mount Devices, SMD) bezeichnet. Die Oberflächenmontage (SMT) zum Einsatz in der Elektronikindustrie ist als Ersatz für die Durchsteckmontage verwendet worden, bei der Anschlüsse jeweiliger Elemente in Löcher in der PCB gesteckt werden.
Zum Verhindern von Defekten in Elektronikgeräten aufgrund von Überstrom oder Überhitzung in Elektronikgeräten weist jedes Elektronikgerät inzwischen eine Temperatursicherung auf, die so eingerichtet ist, dass sie PCB-Schaltungen bei einer vorgegebenen Temperatur oder darüber abschaltet. Die Temperatursicherung verfügt beispielsweise über Federkraft, sodass beide Beine der Temperatursicherung leitend derart an eine PCB gelötet sind, dass die an die PCB gelötete Temperatursicherung elektrisch leitfähig wird. Die Temperatursicherung muss elektrisch an der PCB-Oberfläche montiert werden. Hierzu werden beide Beine der Temperatursicherung im Allgemeinen mittels Löten an der PCB-Oberfläche befestigt. Falls sich die PCB in einem anormalen Zustand befindet, sodass ein gelöteter Abschnitt, über den die an der PCB montierte Temperatursicherung befestigt ist, bei einem Temperaturschwellenwert oder darüber schmilzt, werden deshalb beide Beine der Temperatursicherung von der PCB getrennt, sodass Schaltungen der PCB zwangsläufig abgeschaltet werden.
Obwohl es während der Montage der Temperatursicherung an der PCB zwischen der Temperatursicherung und der PCB aus verschiedenen Gründen (beispielsweise Auftragsfehler, Fabrikationsfehler oder eine sich verschlechternde Ebenheit) zu einem mangelhaften Kontakt kommt, ist jedoch die herkömmliche Temperatursicherung nicht in der Lage, einen derartigen mangelhaften Kontakt zu erfassen. Die Temperatursicherung arbeitet dadurch möglicherweise nicht fehlerfrei, was unerwartete Defekte zur Folge hat, die durch eine Überhitzung von mit derartigen Temperatursicherungen versehenen Elektronikgeräten verursacht werden.
KURZDARSTELLUNG
Es ist deshalb ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung zum Erkennen eines Verbindungszustands der auf einer Leiterplatte (PCB) montierten Temperatursicherung bereitzustellen.
Zusätzliche Aspekte der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Anwendung der Erfindung in Erfahrung gebracht werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung offenbart. Die Temperatursicherung weist ein erstes Bein auf, das an einer Oberfläche einer Leiterplatte (PCB) befestigt ist, einen gebogenen Teil, der so geformt ist, dass er von einem Endteil des ersten Beins aus mehrmals in einer Außenrichtung der PCB gebogen ist, und ein zweites Bein, das mit dem gebogenen Teil einstückig verbunden und an einer Oberfläche der PCB befestigt ist und gleichzeitig in einem vorgegebenen Abstand zum ersten Bein angeordnet ist. Die Montagekonstruktion der Temperatursicherung weist ein drittes Bein, das so geformt ist, dass es sich beliebig von dem ersten Bein oder vom zweiten Bein aus erstreckt, ein leitfähiges Element, das elektrisch mit dem dritten Bein verbunden ist und gleichzeitig gegenüber der PCB elektrisch isoliert ist, und einen Erfassungsteil auf, der über das leitfähige Element elektrisch mit dem dritten Bein verbunden ist und so eingerichtet ist, dass er erfasst, ob ein Verbindungszustand zwischen dem dritten Bein und dem leitfähigen Element normal ist.
Das leitfähige Element kann einen ersten leitfähigen Teil aufweisen, der elektrisch mit dem dritten Bein verbunden ist, während er gleichzeitig einen Isolierabschnitt aufweist, über den der erste leitfähige Teil gegenüber der Leiterplatte (PCB) elektrisch isoliert ist, und einen zweiten leitfähigen Teil, der so eingerichtet ist, dass er den ersten leitfähigen Teil elektrisch mit dem Erfassungsteil verbindet.
Der Erfassungsteil kann einen ersten Messteil, der mit dem leitfähigen Element elektrisch verbunden ist, und einen zweiten Messteil aufweisen, der entweder mit einem ersten Bein, in dem das dritte Bein nicht ausgebildet ist, oder einem zweiten Bein elektrisch verbunden ist, und ist so eingerichtet, dass er einen Widerstandswert misst.
Figurenliste
Diese und/oder weitere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich und sind anhand dessen einfacher nachzuvollziehen. Es zeigen:

1 eine Querschnittdarstellung, die eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
2 eine Draufsicht, die eine Montagekonstruktion einer in 1 dargestellten Temperatursicherung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
3 eine Draufsicht, die eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun ausführlich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, für die in den beigefügten Zeichnungen Beispiele dargestellt sind. Die nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsformen sind dafür vorgesehen, dass sie einem Fachmann den Geist der vorliegenden Erfindung vollständig vermitteln. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorliegend offenbarten Ausführungsformen beschränkt und kann in anderen Formen ausgeführt sein. In den Zeichnungen sind einige Abschnitte, die nicht mit der Beschreibung zusammenhängen, weggelassen und sind nicht dargestellt, damit die vorliegende Offenbarung deutlich beschrieben wird, und auch die Größe des Bestandteils kann der Zweckmäßigkeit und Klarheit der Beschreibung halber übertrieben dargestellt oder verkleinert sein.
1 ist eine Querschnittdarstellung, die eine Montagekonstruktion einer Temperatursicherung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 2 ist eine Draufsicht, die die Montagekonstruktion der in 1 dargestellten Temperatursicherung veranschaulicht.
Unter Bezug auf 1 und 2 kann die Montagekonstruktion der Temperatursicherung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein leitfähiges Element 120, das elektrisch mit einem dritten Bein 113 verbunden ist, das sich beliebig von einem ersten Bein 111 oder einem zweiten Bein 112 aus erstreckt, und einen Erfassungsteil 130 zum Erfassen eines Verbindungszustands zwischen dem dritten Bein 113 und der Temperatursicherung über das leitfähige Element 120 aufweisen.
Die Temperatursicherung 110 kann ein erstes Bein 111, einen gebogenen Teil 114, ein zweites Bein 112 und ein drittes Bein 113 aufweisen. Das erste Bein 111 kann an einer Oberfläche der PCB 10 befestigt werden. Der gebogene Teil 114 kann sich von einem Ende des ersten Beins 111 aus hin zu einer Außenrichtung der PCB 10 erstrecken. Das zweite Bein 112 kann sich von dem Ende des gebogenen Teils 114 aus erstrecken und kann an einer Oberfläche der PCB 10 befestigt sein. Das dritte Bein 113 kann sich vom ersten Bein 111 oder vom zweiten Bein 112 aus erstrecken. Zur Vereinfachung der Beschreibung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung ist die in den Zeichnungen dargestellte Temperatursicherung 110 beispielhaft an einer Unterseite der PCB 10 montiert, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Montageposition, an der die Temperatursicherung 110 an der PCB 10 montiert ist, ist jedoch nicht darauf beschränkt und die Temperatursicherung 110 kann auch an einer Oberseite der PCB 10 montiert werden, ohne dass vom Umfang oder Geist der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird.
Obwohl die in den Zeichnungen dargestellte PCB 10 eine mehrlagige PCB ist, ist unterdessen der Umfang oder Geist der vorliegenden Offenbarung nicht darauf beschränkt. An sowohl der höchsten Schicht als auch tiefsten Schicht der mehrlagigen PCB 10 kann eine Lötmaskenschicht 11 ausgebildet sein.
Das erste Bein 111 und das zweite Bein 112 können mittels Löten mit der PCB 10 verbunden sein. Sowohl das erste Bein 111 als auch das zweite Bein 112 können aus ein und demselben Lötmaterial gebildet sein. Alternativ können unterschiedliche Lötwerkstoffe mit unterschiedlichen Schmelzpunkten auf das erste Bein 111 und das zweite Bein 112 derart aufgebracht werden, dass das erste Bein 111 und das zweite Bein 112 unter Verwendung dieser unterschiedlichen Lötwerkstoffe an die PCB 10 angelötet werden können. Ein Lötteil von beliebig dem ersten Bein 111 oder dem zweiten Bein 112 kann deshalb bei einer bestimmten Temperatur schmelzen, sodass die Temperatursicherung 110 damit beginnen kann, ihre Funktion zu erfüllen.
Das erste Bein 111 und das zweite Bein 112 können in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sein und können an die Unterseite der PCB 10 gelötet sein und gleichzeitig fest an der Unterseite der PCB 10 haften. Der gebogene Teil 114 kann mehrmals nach unten gebogen werden, während er gleichzeitig zwischen dem ersten Bein 111 und dem zweiten Bein 112 angeordnet ist, und kann einstückig mit dem ersten und zweiten Bein 111 und 112 verbunden sein.
Die Temperatursicherung 110 kann aus einem Metall oder Nichtmetall mit elastischer Rückstellkraft gebildet sein, ohne darauf beschränkt zu sein. Wenn der Zustand (nicht dargestellter) Elemente anormal ist und eine Temperatur der PCB 10 abrupt ansteigt, kann die an der PCB 10 montierte Temperatursicherung 10 stabil verhindern, dass ein Strom an die Elemente angelegt wird, sodass die Temperatursicherung 10 die Elemente vor Überstrom oder Überhitzung der PCB 10 schützen kann. Das erste Bein 111 oder das zweite Bein 112 wird also von der PCB 10 gelöst, sodass die Temperatursicherung 110 verhindern kann, dass ein Strom an die Elemente der PCB 10 angelegt wird. In diesem Fall kann der gebogene Teil 114 so eingerichtet sein, dass er Federkraft speichert. Das erste Bein 111 oder das zweite Bein 112 ist zwar von der PCB 10 getrennt, jedoch kann dieser getrennte Zustand des ersten oder zweiten Beins 111 oder 112 durch den gebogenen Teil 114 aufrechterhalten bleiben.
Für die normale Funktionsweise der Temperatursicherung 110 kann die zuvor erwähnte Montagekonstruktion der Temperatursicherung 110 ermitteln, ob die Temperatursicherung 110 stabil mit der PCB 10 verbunden ist, und kann so Defekte verhindern, zu denen es durch Elementüberhitzung kommt, die durch eine fehlerhafte Funktion der Temperatursicherung 110 herbeigeführt wird. Zur Erkennung, ob ein Verbindungszustand der Temperatursicherung normal oder anormal ist, kann also das erste Bein 111 oder das zweite Bein 112 das dritte Bein 113 aufweisen. Das dritte Bein 113 kann so ausgebildet sein, dass es sich vom ersten Bein 111 oder vom zweiten Bein 112 aus erstreckt.
Obwohl das dritte Bein 113 der Zweckmäßigkeit der Beschreibung halber so ausgebildet ist, dass es sich von dem ersten Bein 111 aus erstreckt, ist der Umfang oder Geist der vorliegenden Offenbarung nicht darauf beschränkt, und das dritte Bein 113 kann auch so ausgebildet sein, dass es sich von dem zweiten Bein 112 aus erstreckt.
Das dritte Bein 113 kann das leitfähige Element 120 aufweisen. Das leitfähige Element 120 ist elektrisch mit dem dritten Bein 113 verbunden und gleichzeitig gegenüber der PCB 10 elektrisch isoliert. Ausführlicher betrachtet kann das leitfähige Element 120 einen ersten leitfähigen Teil 121, der mit dem dritten Bein 113 elektrisch verbunden ist, und einen zweiten leitfähigen Teil 122 zum elektrischen Verbinden des ersten leitfähigen Teils 121 mit dem Erfassungsteil 130 aufweisen. Ausführlicher betrachtet kann der erste leitfähige Teil 121 mit dem dritten Bein 113 elektrisch verbunden sein, während er gleichzeitig einen Isolierabschnitt G aufweist, der gegenüber der PCB 10 elektrisch isoliert ist.
Wenn sowohl der erste als auch zweite leitfähige Teil 121 und 122 aus einem leitfähigen Material gebildet ist, ist die Form des ersten und zweiten leitfähigen Teils 121 und 122 nicht darauf beschränkt, und der erste und zweite leitfähige Teil 121 und 122 können auch anders geformt sein, ohne dass vom Umfang oder Geist der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird. Der erste leitfähige Teil 121 beispielsweise kann aus einer Metallfolie (beispielsweise Kupferfolie (Cu-Folie), Silberfolie (Ag-Folie) oder Aluminiumfolie (AI-Folie) mit einer oder mehreren leitfähigen Lagen gebildet sein. Ein Randbereich des ersten leitfähigen Teils 121 kann zudem inselförmig mit einem Isolierabschnitt G derart ausgebildet sein, dass lediglich ein oberer Teil und ein unterer Teil des ersten leitfähigen Teils 121 elektrisch miteinander verbunden sind. Der zweite leitfähige Teil 122 kann zudem als Kontaktloch ausgebildet sein, durch das hindurch der erste leitfähige Teil 121 elektrisch mit dem Erfassungsteil 130 verbunden ist, oder kann auch als separate Leitung oder Ähnliches ausgebildet sein.
Der Erfassungsteil 130 kann über das leitfähige Element 120 elektrisch mit dem dritten Bein 113 verbunden sein und dadurch einen Verbindungszustand zwischen der Temperatursicherung und dem dritten Bein 113 erfassen. Ausführlicher betrachtet kann der Erfassungsteil 130 einen ersten Messteil 131, der mit dem leitfähigen Element 120 elektrisch verbunden ist, und einen zweiten Messteil 132 aufweisen, der entweder mit dem ersten Bein 111, in dem das dritte Bein 113 nicht ausgebildet ist, oder dem zweiten Bein 112 elektrisch verbunden sein.
Der erste Messteil 131 kann mit dem zweiten leitfähigen Teil 122 elektrisch verbunden sein. Es ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, jedoch kann der erste Messteil 131 derart an der PCB 10 montiert sein, dass der erste Messteil 131 als ein Element ausgeführt sein kann, das in der Lage ist, einen Verbindungszustand zwischen dem leitfähigen Element 120 und der Temperatursicherung 110 gemeinsam mit dem zweiten Messteil 132 zu erfassen.
Der zweite Messteil 132 kann mit dem zweiten Bein 112 elektrisch verbunden sein. Der zweite Messteil 132 kann einen Verbindungs- oder Nichtverbindungszustand der Temperatursicherung durch Messen eines Widerstandswerts durch die Temperatursicherung 110 hindurch bestimmen. Wenn die Temperatursicherung 110 guten Kontakt zur PCB 10 hat und die Temperatursicherung 110 über das leitfähige Element 120 elektrisch zugeschaltet wird, weisen also ein Widerstandswert, der von dem ersten Messteil 131 des Erfassungsteils 130 gemessen wird, und ein weiterer Widerstandswert, der von dem zweiten Messteil 132 des Erfassungsteils 130 gemessen wird, dasselbe Muster auf. Wenn das dritte Bein 113 einen geringen Abstand zum ersten leitfähigen Teil 12 aufweist, verändern sich danach die jeweiligen Widerstandswerte, die von dem ersten und zweiten Messteil 131 und 132 gemessen werden, sodass der Erfassungsteil 130 einen mangelhaften Kontaktzustand der Temperatursicherung 110 erfassen kann. Der zweite Messteil 132 kann deshalb im Vorfeld einen mangelhaften Verbindungszustand zwischen der Temperatursicherung 110 und der PCB 10 erkennen, sodass die Temperatursicherung 110 an einer nicht fehlerfreien Funktionsweise gehindert werden kann.
2A ist eine Draufsicht, die die höchste Lage der PCB 10 veranschaulicht, die aus mehrlagigen Platinen aufgebaut ist, und 2B ist eine Draufsicht, die die unterste Lage der PCB 10 veranschaulicht. Obwohl in den Zeichnungen der zweckmäßigen Beschreibung halber zwei leitfähige Elemente 120 und zwei Erfassungsteile 130 dargestellt sind, ist der Umfang oder Geist der vorliegenden Offenbarung nicht darauf beschränkt. In einem weiteren Beispiel können nach Bedarf auch, wie in 3 dargestellt ist, lediglich ein leitfähiges Element 120, das elektrisch mit dem dritten Bein 113 verbunden ist, und lediglich ein Erfassungsteil 130, das mit dem leitfähigen Element 120 elektrisch verbunden ist, verwendet werden.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann die Montagekonstruktion der Temperatursicherung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einen Verbindungszustand der Temperatursicherung erkennen, wenn es während der Montage der Temperatursicherung an der PCB zwischen der Temperatursicherung und der PCB aus verschiedenen Gründen (beispielsweise Auftragsfehler, Fabrikationsfehler oder eine sich verschlechternde Ebenheit) zu einem mangelhaften Kontakt kommt. Die Montagekonstruktion der Temperatursicherung kann deshalb im Vorfeld Defekte verhindern, die durch Fabrikationsfehler oder einen mangelhaften Kontakt der Temperatursicherung herbeigeführt werden.
Es sind zwar einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dargestellt und beschrieben worden, jedoch würde der Fachmann erkennen, dass an diesen Ausführungsformen Veränderungen vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien und dem Geist der Erfindung abgewichen wird, deren Umfang in den Ansprüchen und ihren Entsprechungen definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020170181933 [0001]

Claims

Montagekonstruktion einer Temperatursicherung (110), die ein erstes Bein (111), das an einer Oberfläche einer Leiterplatte (PCB) (10) befestigt ist, einen gebogenen Teil (114), der so geformt ist, dass er von einem Endteil des ersten Beins (111) aus mehrmals in einer Außenrichtung der Leiterplatte (PCB) (10) gebogen ist, und ein zweites Bein (112) aufweist, das mit dem gebogenen Teil (114) einstückig verbunden und an einer Oberfläche der Leiterplatte (PCB) (10) befestigt ist und gleichzeitig in einem vorgegebenen Abstand zum ersten Bein (111) angeordnet ist, umfassend: ein drittes Bein (113), das so ausgebildet ist, dass es sich beliebig vom ersten Bein (111) oder zweiten Bein (112) aus erstreckt; ein leitfähiges Element (120), das mit dem dritten Bein (113) elektrisch verbunden ist und gleichzeitig gegenüber der Leiterplatte (PCB) (10) elektrisch isoliert ist; und einen Erfassungsteil (130), der über das leitfähige Element (120) mit dem dritten Bein (113) elektrisch verbunden ist und so eingerichtet ist, dass er erfasst, ob ein Verbindungszustand zwischen dem dritten Bein (113) und dem leitfähigen Element (120) normal ist.
Montagekonstruktion der Temperatursicherung (110) nach Anspruch 1, wobei das leitfähige Element (120) Folgendes aufweist: einen ersten leitfähigen Teil (121), der mit dem dritten Bein (113) elektrisch verbunden ist, während er gleichzeitig einen Isolierabschnitt aufweist, über den der erste leitfähige Teil (121) gegenüber der Leiterplatte (PCB) (10) elektrisch isoliert ist; und einen zweiten leitfähigen Teil (122), der so eingerichtet ist, dass er den ersten leitfähigen Teil (121) elektrisch mit dem Erfassungsteil (130) verbindet.
Montagekonstruktion der Temperatursicherung (110) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Erfassungsteil (130) Folgendes aufweist: einen ersten Messteil (131), der mit dem leitfähigen Element (120) elektrisch verbunden ist; und einen zweiten Messteil (132), der entweder mit einem ersten Bein (111), in dem das dritte Bein (113) nicht ausgebildet ist, oder einem zweiten Bein (112) elektrisch verbunden ist, und so eingerichtet ist, dass er einen Widerstandswert misst.