专利名称：控制器和焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种特别使用于汽车技术的控制器，它带有一个壳体、一个在其上焊接有可安装在表面上的结构元件的印刷电路板、和一个插接件；以及涉及到一种用于将一个被布线的结构元件和SMT结构元件焊接到一个印刷电路板上的方法。
为了满足对于汽车技术的控制器的电气功能和低成本制造的越来越高的要求，在控制电路中安装多个不连续的、功率高的电气结构元件。不过这些结构元件常常不是作为可安装在表面上的结构元件存在，或者与可作比较的被布线的结构元件相比，使用起来价格高得多。
在安装附加的被布线的结构元件时，印刷电路板的装配有SMT结构元件的部分通过一种回流焊接的方法被焊接，而被布线的结构元件在一个独立的焊接过程中被焊接。当然，若干不连续的结构元件，例如电解电容器，不遭受在回流焊接时出现的高温。除此之外原则上不希望出现额外的焊接过程。
由公开文献DE 197 06 790 A1已知一种带有一个印刷电路板的控制器，印刷电路板部分地装备可安装在表面上的结构元件，部分地装备被布线的结构元件。为此在一个壳体壁上布置一个孔，此壳体壁必须防止环境影响。由此在壳体外表面上形成一个可能妨碍安装的突起。
专利申请EP 0 854 666 A2涉及一种带有一个壳体的控制器和有一个插接件，在壳体中，可安装在表面上的结构元件焊接在一个印刷电路板上。一个被布线的结构元件安装在靠近插接件附近。为此，壳体盖具有一个侧壁和一个穿过插接件和被布线的结构元件而突起的边楞。
由公开文献DE 41 10 579 A1已知用于在汽车中电子控制器的插接件，其中在插接件的外表面上安装有防电磁干扰的结构元件。
由专利文献US 5,444,416已知一种多极的插接件，其中在插接件的一个空腔中，在一个插接件的空腔中的一个印刷电路板上安装有防干扰的被布线的结构元件。
本发明的目的是提供一种控制器和一种焊接方法，用于将至少一个被布线的结构元件以及将可安装到表面上的结构元件焊接到一个印刷电路板上，它们可以实现制造一种高效率的、低成本的和节省安装空间的控制器。
这个目的通过在独立权利要求中所限定的一种控制器和一种方法实现。本发明的优选实施形式在从属权利要求中给出。
通过在插接件壳体中安装一个或多个被布线的结构元件，可以放弃一个或多个被布线的结构元件在印刷电路板上单独的布置。一个被布线的结构元件与插接件的触针一同安装到印刷电路板的相应的通体接触中。
在一个特别优选的实施形式中，一个被布线的元件被插接件壳体所笼罩，这个结构元件虽然不适用于在回流焊接方法时出现的特别高的温度，但它可以在200℃的温度下，并且通过这种方式被焊接。以这种方式，例如本来可以经受最大125℃的温度的电解电容器，在回流焊接炉中被焊接。
被布线的结构元件或在插接件中的结构件的安装允许减少印刷电路板平面。当一个印刷电路板仅仅单侧地装备，以便比如在一个面上装上散热片时是特别有利的。这里，印刷电路板以一个面安装在壳体内壁上，插接件安装在印刷电路板背对的壳体外壁上时，可以得以实现一个带有一个小的封闭的气体容积的紧凑壳体。可安装在表面上的结构元件(SMD)和被布线的结构元件理想地焊接到这个印刷电路板上。
这个插接件壳体可以整体地与壳体壁或壳体盖设计到一起。在应用一个金属的、金属化的或导电的材料时，实现一个抗电磁干扰的控制器的特别好的屏蔽。
本发明特别适合用于汽车的控制器，并且尤其适合于摩托控制器。
本发明的其他的优点、特征和应用可能性通过下面对所描述的实施例结合附图而给出。
图1所示的是一个插接件的剖面图，图2所示的是一个图1中插接件的仰视图，图3所示的是一个通过插接件的剖面，其中装入一个带有一个被布线的结构元件的结构元件壳体，
图4所示的是一个带有被布线的结构元件的结构元件壳体，图5所示的是一个控制器，其中一个插接件被焊接到一个印刷电路板上。
图1示出了一个带有一个插接件壳体11的插接件1。触针12安装在插接件壳体11中，一个带有引出线141的被布线的结构元件14安装在一个空腔13中。被布线的结构元件14是一个电解电容器。在插接件11中装入一个用于触针12和连接线141的带有一个网栅的对准中心辅助装置15。对准中心辅助装置15使触针和连接线对准印刷电路板的一个相应的网栅，应与印刷电路板产生一个电的接触。
插接件壳体11由一种塑料材料形成。空腔13被平行的板条16围成。板条16具有沟槽或凹处，被布线的结构元件被放入并保持在其中。板条16与插接件壳体11整体设计。后者由一种塑料材料形成。
图2所示的是固定在插接件壳体11的底面上的对准中心辅助装置15。它将触针12和连接线141引入一个所限定的网栅中。
被布线的结构元件被柱或板条16所包围。
在图3中所示的是一个插接件1，它在空腔13中容纳一个结构元件壳体142。在把结构元件壳体142安装进插接件壳体11之前，被布线的结构元件14被装入到这个结构元件壳体中，而这个结构元件壳体142在插接件壳体11中通过突耳17定位。
图4所示的是一个在装入到一个插件壳体中之前，装入到一个这种结构元件壳体142中的电解电容器。这个电容器摩擦连接地由结构元件壳体142的中间的、平行的壁段所保持。这些壁段总是通过沿结构元件壳体的一部分圆周而延伸的两个沟槽，由结构元件壳体的端头所隔开。为了在安装电解电容器或者被布线的结构元件14时能弯曲结构元件壳体142，通过这些沟槽使其中间截面获得足够的柔韧性。
电解电容器的连接件141沿着结构元件壳体的纵壁的一个垂直沟槽延伸，在结构元件壳体的外面弯折90°并且通过一个结构元件壳体的凸肩对准。这个凸肩具有用于引导连接线141的垂直的开口。垂直孔的轴平行地对准结构元件壳体142的纵壁。
图5所示的是一个带有金属壳体3的控制器。插接件1具有一个顶盖式样的插接件壳体11，它与一个金属的外壳盖或一个外壳壁31整体地制造。一个带有连接线141的被布线的结构元件14装在插接件1中。不但连接线141而且触针12的端部突出穿过一个印刷电路板2。
印刷电路板2以一个面直接地通过一种导热胶粘剂粘贴到一个壳体盖31上，印刷电路板的另一个面装配有可安装在表面上的结构元件21。在这个装配面上不但触针12的端部而且连接线141都突出出来。它们因此可以与可安装在表面上的结构元件(SMDs)一起在一个工作程序中在一个回流炉中焊接。因此通过插接件11使被布线的结构元件14在炉中免受直接的热影响。
在这个焊接过程之后，带有插接件1和印刷电路板2的壳体盖安装到一个熔池状的壳体部分上，并且因此使壳体闭合。这个由熔池状的壳体部分和壳体盖31闭合的壳体容积很小，这样在加热与冷却控制器时需要少量的与环境的气体交换。壳体高度可以保持得很平，因为相对笨重的电解电容器被安装在插接件壳体11中的壳体内室之外。
在印刷电路板2上仅仅固定可安装到表面的结构元件。被布线的结构元件仅仅安装在插接件壳体11中，并且机械地保持在那里。
因为被布线的结构元件14安装在插入件壳体中，所以被布线的结构元件14以特别简单的方式被抗振地固定，因为这个插接件壳体11比一个平的印刷电路板可以提供一种非常好的支撑。尤其是布线的结构元件14可以在空腔13中被浇铸。
权利要求
1.一种带有一个壳体(3)、一个将可安装在表面上的结构元件(21)焊接在其上的印刷电路板(2)以及一个插接件(1)的控制器，其特征在于，一个被布线的结构元件(14)被安装在一个插接件壳体(11)的空腔(13)中；这个被布线的结构元件(14)固定在这个插接件壳体(11)上。
2.根据权利要求1所属的控制器，其特征在于，被布线的结构元件(14)被罩在插接件壳体(11)中而不受环境影响。
3.根据前面的权利要求中的任意一项所述的控制器，其特征在于，插接件(1)具有一个带有一个用于插接件的触针(12)和被布线的结构元件(14)的连接线(141)的网栅的对准中心辅助装置(15)。
4.根据前面的权利要求中的任意一项所述的控制器，其特征在于，可安装在表面上的结构元件(21)和被布线的结构元件(14)被焊接到同一个印刷电路板(2)上。
5.根据前面的权利要求中的任意一项所述的控制器，其特征在于，印刷电路板(2)仅仅装备可安装在表面的结构元件(21)。
6.根据前面的权利要求中的任意一项所述的控制器，其特征在于，印刷电路板(2)被固定在外壳盖(31)上，插接件(1)如此安装在外壳盖(31)的背对印刷电路板(2)的面上，被布线的结构元件(14)安装在由壳体(3)包围的内腔之外。
7.根据前面的权利要求中的任意一项所述的控制器，其特征在于，插接件壳体(11)和壳体盖(31)由一个唯一的工件形成。
8.根据前面的权利要求中的任意一项所述的控制器，其特征在于，被布线的结构元件(14)在插接件(1)中定位。
9.用于焊接被布线的结构元件(14)以及将可安装在表面上的结构元件(21)焊接到印刷电路板(2)上的方法，用以下步骤实现，——用可安装到表面上的结构元件(21)装备印刷电路板(2)，——将一个被布线的结构元件(14)安装到插接件(1)中，——将插接件(1)如此安放在印刷电路板(2)上使插接件的触针(12)和被布线的结构元件(14)的连接线(141)突出穿过印刷电路板(2)。——触针(12)、连接线(141)和可安装在表面上的结构元件(21)在一个整体的工作步骤中焊接到印刷电路板(2)上。
10.根据前面的权利要求所述的方法，其特征在于，被布线的结构元件(14)首先安装到一个结构元件的壳体(142)中，随后壳体(142)被安装到插接件(1)中。
全文摘要
对于一种具有一个带有可安装在表面上的结构元件(21)的印刷电路板(2)的控制器,一个被布线的结构元件(14)被安装到一个插接件壳体(11)中,插接件(1)的触针(12)、被布线的结构元件的引出线(141)和可安装在表面上的结构元件(21)在一个整体的工作步骤中被焊接。
文档编号H05K5/00GK1382317SQ0081462
公开日2002年11月27日 申请日期2000年8月31日 优先权日1999年9月1日
发明者M·托斯特, C·博伊特 申请人:西门子公司