KR101972592B1

KR101972592B1 - 리드 스위치 릴레이

Info

Publication number: KR101972592B1
Application number: KR1020167025020A
Authority: KR
Inventors: 슈강 공
Original assignee: 선전 지유 배터리 인테그레이션 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20160379784A1; EP3118881A1; EP3118881A4; WO2015135130A1; KR20160132400A; CN106104739B; CN106104739A; JP6392368B2; JP2017509122A; US10026575B2

Abstract

리드 스위치 릴레이에 있어서, PCB 기판(1) 및 PCB 기판과 전기적으로 연결되는 제어 어셈블리(2)가 포함되고, 제어 어셈블리는 표면 패키징 공정을 통하여 PCB 기판 상에 설치되며, 제어 어셈블리에는 PCB 기판에 설치되는 중공 코일(21), 중공 코일 내에 설치되는 리드 파이프(22) 및 중공 코일 외주변 표면에 설치되는 차폐층(23)이 포함되고, 리드 파이프 상에 핀이 구비되고, 차폐층과 리드 파이프의 핀이 전기적으로 연결된다. 해당 리드 스위치 릴레이는 표면 패키징 공정을 통하여 제어 어셈블리와 PCB 기판을 조립함으로써, 리드 파이프의 위치 오차와 정밀도를 확보하고, 제품 생산의 전반적인 기계화를 구현하고 생산 효율을 높였으며, 대규모 생산의 요구를 만족시켜 경제적 수익성을 향상시킨다.

Description

리드 스위치 릴레이{REED SWITCH RELAY}

본 발명은 전자 제어 장치의 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 리드 스위치 릴레이에 관한 것이다.

릴레이는 자주 사용되는 제어 어셈블리로서, 비교적 작은 전류를 이용하여 비교적 큰 전류를 제어하고, 낮은 전압을 이용하여 높은 전압을 제어하며, 직류 전기를 이용하여 교류 전기를 제어하고, 또한 제어 회로와 피제어 회로의 격리를 구현할 수 있으며, 자동 제어, 원격 제어, 보호 회로 등 방면에서 널리 응용되고 있다. 전통적인 전자기 릴레이는 입력 회로 내 전류에 의하여 전기 자석 철심과 전기자 사이에서 생성되는 흡인력 작용을 이용하여 작업하는 전기 릴레이로서, 이러한 릴레이는 체적이 크고 작동이 느리며, 신뢰성과 수명이 아주 제한적이다.

전자 전기기구가 소형화, 마이크로화 방향으로 발전함에 따라, 릴레이 대하여 새로운 요구를 제시하고 있는 바, 리드 스위치 릴레이는 신형 릴레이로서 아주 많은 방면에서 이러한 발전의 수요를 만족시킬 수 있다. 소위 말하는 리드 스위치는 리드 파이프를 코일 내에 넣으면 리드 스위치를 취득할 수 있다.

현재의 리드 릴레이는 대부분 직접 삽입식 리드 스위치 릴레이로서, 생산 과정에 있어서, 우선 프레임을 통하여 조립을 진행한 후 밀봉을 진행하는 바, 조립 과정은 기본상 인공으로 완성하여 대규모 생산에 아주 불리하고, 조립 과정을 기계를 통하여 진행할 수 있기는 하지만, 이는 리드 파이프에 대하여 2차 가공을 진행하여야 하기 때문에, 리드 파이프의 위치 오차와 정밀도를 확보하기 어려워 다음 공정을 기계화 생산으로 완성할 수 없으며, 생산 효율을 크게 떨어트리고 대규모 생산의 요구를 만족시킬 수 없다.

본 발명은 리드 스위치 릴레이를 제공하여, 종래 기술에서 일반적인 리드 스위치에 존재하는 프레임 구조를 이용하여 조립을 진행함으로 인하여 생산 공정을 완전한 기계화를 실현할 수 없어, 제품의 정밀도를 떨어트리고 생산 효율을 낮추는 결함을 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술방안으로는, 리드 스위치 릴레이를 제공하는 바, PCB 기판 및 상기 PCB 기판과 전기적으로 연결되는 제어 어셈블리가 포함되고, 상기 제어 어셈블리는 표면 패키징 공정을 통하여 상기 PCB 기판 상에 설치되며, 상기 제어 어셈블리에는 상기 PCB 기판에 설치되는 중공 코일, 상기 중공 코일 내에 설치되는 리드 파이프 및 상기 중공 코일 외주변 표면에 설치되는 차폐층이 포함되고, 상기 리드 파이프 상에 핀이 구비되고, 상기 차폐층과 상기 리드 파이프의 핀이 전기적으로 연결된다.

구체적으로 말하면, 상기 PCB 기판 상에는 본딩 패드가 고정 설치되고, 상기 제어 어셈블리와 상기 본딩 패드가 용접 고정되며 또한 전기적 연결을 형성한다.

바람직하게는, 상기 PCB 기판 상에 전압을 채집하는 한 쌍의 프로브가 구비되고, 상기 프로브의 아래쪽과 상기 PCB 기판이 용접 고정되고 또한 전기적 연결을 형성한다.

진일보로, 상기 PCB 기판의 일측 변두리에 온도를 채집하는 서미스터가 구비되고, 상기 서미스터의 아래쪽과 상기 PCB 기판이 용접 고정되고 또한 전기적 연결을 형성한다.

더욱 진일보로, 상기 PCB 기판 상에는 상기 제어 어셈블리를 감싸는 절연 및 열전도 밀봉체가 구비된다.

더더욱 진일보로, 상기 밀봉체에는 상기 PCB 기판 상에 고정 설치되는 베이스 및 상기 베이스 상에 설치되는 원추대가 포함되고, 상기 밀봉체의 일측에는 상하로 광통되는 요홈이 개설된다.

바람직하게는, 상기 원추대의 하부 저면과 상기 베이스가 연결되고, 또한 상기 밀봉체는 일체로 사출 성형된다.

진일보로, 상기 프로브는 사기 PCB 기판 및 상기 베이스를 관통하여 설치된다.

진일보로, 상기 PCB 기판의 배면에는 용접 고정 및 전기적 연결에 사용되는 솔더 볼이 구비된다.

구체적으로 말하면, 상기 PCB 기판 상에 통공이 개설되고, 상기 제어 어셈블리가 상기 통공 중에 수용된다.

종래 기술에 비하여, 본 발명에서 제공하는 리드 스위치 릴레이는 표면 패키징 공정을 통하여 제어 어셈블리와 PCB 기판을 조립함으로써, 리드 파이프의 위치 오차와 정밀도를 확보하고, 제품 생산의 전반적인 기계화를 구현하고 생산 효율을 높였으며, 대규모 생산의 요구를 만족시켜 경제적 수익성을 향상시킨다.

도1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 리드 스위치 릴레이의 도면.
도2는 도1 중의 A-A 방향의 단면도.
도3은 도1 중의 B-B 방향의 단면도.

본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 더욱 잘 이해하도록 하기 위하여, 아래 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 진일보로 상세한 설명을 진행하도록 한다. 여기에 기재된 구체적인 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

아래, 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명의 구현에 대하여 상세한 설명을 진행하도록 한다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 이는 본 발명에서 제공하는 하나의 바람직한 실시예로서, 본 실시예에서 리드 스위치 릴레이는 동력 배터리 팩에 사용되며, 기타 실시예에서 리드 스위치 릴레이가 기타 장치에 사용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서 제공하는 리드 스위치 릴레이에는, 내고온의 PCB 기판(1) 및 제어 어셈블리(2)가 포함되고, 해당 제어 어셈블리(2)는 PCB 기판(1)과 고정 연결되고 또한 전기적으로 연결되며, 본 실시예에서, 제어 어셈블리(2)는 SMT 기술을 이용하여 PCB 기판(1)의 표면에 설치되고, 여기에서 SMT는 바로 표면 패키징 공정이며; 구체적으로 말하면, 제어 어셈블리(2)에는 중공 코일(21), 리드 파이프(22) 및 차폐층(23)이 포함되고, 그 중에서, 중공 코일(21)은 PCB 기판(1) 상에 고정 및 전기적으로 연결되고, 리드 파이프(22)는 중공 코일(21)의 코일 내에 내장되며, 여기에서, 중공 코일(21)의 코일 내에는 한 쌍의 병렬 연결되는 정상 오픈형 리드 파이프(22)가 설치되는 바, 실제 수요에 의하여 리드 파이프(22)는 또한 정상 오픈-정상 오프형을 선택 사용할 수도 있으며, 리드 파이프(22)의 양단에는 핀이 구비되고, 해당 리드 파이프(22) 양단의 핀은 모두 PCB 기판(1)과 용접을 통하여 전기적으로 연결되며, 그리고, 중공 코일(21)의 외주변 표면에는 또한 자기 마당을 차폐하는 한 층의 차폐층(23)이 코팅되어 있고, 해당 차폐층(23)은 중공 코일(21)의 외형과 맞먹는 금속 박편이고 또한 해당 차폐층(23)과 리드 파이프(22) 상의 핀이 전기적으로 연결된다.

상기 리드 스위치 릴레이는 동력 배터리 팩에 사용되고, 하기 특징을 가진다.

PCB 기판(1)과 제어 어셈블리(2)를 단독으로 설계하고 또한 표면 패키징 기술, 즉 SMT를 이용하여, 해당 공정을 통하여 제어 어셈블리(2)와 PCB 기판(1)을 설치식 조립을 진행함으로써, 리드 파이프의 위치 오차와 정밀도를 확보할 뿐 아니라, 또한 제품 생산의 전반적인 기계화를 구현하고 생산 효율을 높였으며, 대규모 생산의 요구를 만족시켜 경제적 수익성을 향상시킨다.

본 발명의 실시예에서, 상기 PCB 기판(1)의 표면 상에는 본딩 패드가 설치되고, 상기 제어 어셈블리(2)와 본딩 패드가 용접을 통하여 고정되고 또한 전기적 연결을 형성하며, 구체적으로 말하면, 제어 어셈블리(2) 내의 각 어셈블리의 핀과

본딩 패드가 용접된다.

상기 PCB 기판(1)의 양단에는 각각 하나의 프로브(3)가 인출되고, 이 두 프로브(3)는 동력 배터리 팩 상의 전압을 채집하며, 본 실시예에서, 프로브(3)는 점 솔드 페이스트 리플로우 용접 공정 방식을 이용하여 PCB 기판(1)과 용접 고정되고 또한 전기적 연결을 형성하며, 기타 실시예에서, 실제 상황과 수요에 의하여, 또한 기타 방식을 이용하여 프로브(3)와 PCB 기판(1)을 고정 및 전기적으로 연결할 수 있음은 물론이며, 상기 방식은 바람직한 방식 중의 하나이고 제한하는 것이 아니다.

상기 PCB 기판(1)의 일측 변두리에는 서미스터(4), 즉 NTC가 인출되어 있고, 여기에서 해당 서미스터(4)의 탐지 온도 범위는 -50℃~+120℃이며, 본 실시예에서, 서미스터(4)의 작용은 동력 배터리 팩 상의 온도 및 리드 스위치 릴레이 상의 온도를 채집 및 탐지하며; 구조 상에서, 해당 서미스터(4)의 아래쪽과 PCB 기판(1)이 용접 고정되고 또한 전기적 연결을 형성하며, 기타 실시예에서, 또한 기타 전자 소자를 이용하여 동력 배터리 팩 상의 온도 및 리드 스위치 릴레이 상의 온도를 채집 및 탐지할 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서, 상기 PCB 기판(1) 상에는 또한 밀봉체가 구비되는 바, 해당 밀봉체(5)는 상기 제어 어셈블리(2)를 감싸며, 생산 과정에서, 조립된 제어 어셈블리(2)와 PCB 기판91)을 패키징하고, 이어 패키징한 릴레이를 전반적으로 밀봉시키며, 여기에서, 밀봉 시 사용하는 재료는 에폭시 수지로서, 즉 밀봉체(5)의 재료가 에폭시 수지이며, 이는 절연 및 열전도 특성을 갖고, 기타 실시예에서, 실제 수요에 의하여 또한 기타 절연 및 열전도 재료를 이용하여 밀봉을 진행할 수 있음은 물론이다.

상기 밀봉체(5)에는 베이스(51) 및 원추대(52)가 포함되고, 그 중에서, 해당 베이스(51)는 상기 제어 어셈블리(2)를 PCB 기판(1) 상에 밀봉시키고, 원추대(52)는 베이스(51)의 상부 표면 중심 위치에서 외부로 수직으로 뻗어 나오며, 그리고 밀봉체(5)의 일측에는 상기 서미스터(4)를 수용하는 요홈(53)이 개설되고, 해당 요홈(53)은 베이스(51)와 원추대(52)의 외벽을 관통한다.

본 실시예에서, 리드 스위치 릴레이는 동력 배터리 팩 상에 사용되는 바, 상기 원추대(52)는 동력 배터리 팩 양극 및 음극의 연결 부품 접촉 강도를 보강하는 작용을 함과 아울러, 밀봉체(5)의 전반적인 구조는 또한 동력 배터리 팩 양극 및 음극 사이의 간격을 보상하는 작용을 한다.

그리고, 중공 코일(21)은 열풍형 0.05mm 이하의 고온 에나멜선을 사용하는 바, 제어 어셈블리(2)를 제작하는 과정에서, 리드 파이프(22)의 크기에 의하여 에나멜선을 중공 형상의 코일로 권취하고 또한 중공의 코일을 리드 파이프(22) 상에 씌우며, 코일 작업 시 생성되는 자기장이 외부로 누출되어 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위하여, 코일의 외부에 절연 처리를 거친 후 금속 박편의 차폐층(23)을 추가하며; 밀봉체(5)가 제어 어셈블리(2)를 감싸도록 하여 중공 코일(21) 상의 에나멜선의 단절과 리드 파이프(22)의 파열을 방지한다.

상기 원추대(52)의 위쪽 면적이 아래쪽 면적보다 작고, 이의 아래쪽이 베이스(51)와 연결되며, 이로한 구조 설계로 인하여 원추대(52)와 동력 배터리 팩이 상호 록을 구현하고, 나아가 견고한 연결을 구현하며, 본 실시예에서, 베이스(51)와 원추대(52)는 일체 사출 성형 공정을 이용하였고, 해당 공정을 통하여 밀봉체(5)를 형성하였으며, 기타 실시예에서, 베이스(51)와 원추대(52)는 또한 기타 형식의 제작 공정을 이용할 수 있음은 물론이다.

상기 프로브(3)가 상기 PCB 기판(1) 양단으로부터 외부로 수직으로 인출되었고, 밀봉 후 밀봉체(5)의 베이스(51)가 프로브(3)의 일부를 감싸기 때문에, 프로브(3)의 외부단은 베이스(51)의 상부 표면으로 노출되고, 이로써 프로브(3)가 동력 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 전압을 채집 및 탐지하는데 유리하도록 한다.

본 실시예에서, 상기 PCB 기반(1) 상에 통공(11)이 개설되고, 해당 통공(11)은 상기 제어 어셈블리(2)를 수용하며; PBC 기판(1)의 배면은 BGA 공정, 즉 볼 그리드 어레이 패키징 공정을 이용하며, 용접 고정 및 전기적 연결에 사용되는 솔더 볼이 구비된다.

그리고, 본 실시예에서, 리드 스위치 릴레이 중의 중공 코일(21)의 선 직경이 비교적 작기 때문에, 도선과 핀 철물의 용접 기술에서, 디페인팅 용접 공정을 이용하여 에나멜선과 핀의 용접을 확보하고 제품 공간을 축소시켰으며, 제한된 공간 내에서 두 회로 온/오프 기능을 구현하였다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

Claims

리드 스위치 릴레이에서,
PCB 기판 및 상기 PCB 기판과 전기적으로 연결되는 제어 어셈블리가 포함되고, 상기 제어 어셈블리는 표면 패키징 공정을 통하여 상기 PCB 기판 상에 설치되며, 상기 제어 어셈블리에는 상기 PCB 기판에 설치되는 중공 코일, 상기 중공 코일 내에 설치되는 리드 파이프 및 상기 중공 코일 외주변 표면에 설치되는 차폐층이 포함되고, 상기 리드 파이프 상에 핀이 구비되고, 상기 차폐층과 상기 리드 파이프의 핀이 전기적으로 연결되고,
상기 PCB 기판 상에는 본딩 패드가 고정 설치되고, 상기 제어 어셈블리와 상기 본딩 패드가 용접 고정되며 또한 전기적 연결을 형성하고,
상기 PCB 기판 상에 전압을 채집하는 한 쌍의 프로브가 구비되고, 상기 프로브의 아래쪽과 상기 PCB 기판이 용접 고정되고 또한 전기적 연결을 형성하고,
상기 PCB 기판의 일측 변두리에 온도를 채집하는 서미스터가 구비되고, 상기 서미스터의 아래쪽과 상기 PCB 기판이 용접 고정되고 또한 전기적 연결을 형성하고,
상기 PCB 기판 상에는 상기 제어 어셈블리를 감싸는 절연 및 열전도 밀봉체가 구비되고,
상기 밀봉체에는 상기 PCB 기판 상에 고정 설치되는 베이스 및 상기 베이스 상에 설치되는 원추대가 포함되고, 상기 밀봉체의 일측에는 상하로 관통되는 요홈이 개설되는 것을 특징으로 하는 리드 스위치 릴레이.
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제1항에 있어서,
상기 원추대의 하부 저면과 상기 베이스가 연결되고, 또한 상기 밀봉체는 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 리드 스위치 릴레이.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 프로브는 상기 PCB 기판 및 상기 베이스를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 리드 스위치 릴레이.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 PCB 기판 상에 통공이 개설되고, 상기 제어 어셈블리가 상기 통공 중에 수용되는 것을 특징으로 하는 리드 스위치 릴레이.
제9항에 있어서,
상기 PCB 기판의 배면에는 용접 고정 및 전기적 연결에 사용되는 솔더 볼이 구비되는 것을 특징으로 하는 리드 스위치 릴레이.