专利名称：用于将电气部件组装在印刷电路上的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将电气部件或类似部件组装在印刷电路板或卡上的装置，诸如， 在一个特别的但非排他的应用中，意图用于一种用于机动车辆的供暖、通风和空调系统的马达的控制器，以及配备有这样的组装装置的所述系统。
背景技术：
为了能够随意调节被带入机动车辆内部的空气流动速率，通常的供暖、通风和空调(HVAC)系统，除了在加热、冷却等方面获得期望效果的热交换器之外，还包括电马达，鼓风机叶轮安装在电马达的轴上并由术语“马达驱动的风扇”表示，它的通过司机经由仪表板上的特定按钮选择的旋转速度由“控制器”控制，所述控制器为电子印刷电路板的形式，各种部件组装在该电子印刷电路板上 。
目前，因此而表面安装在板上的电气部件的接触件(接线片、插脚等)的组装通过以下执行
-通过回流焊接工艺，其包括使预先表面涂布有金属焊料层(焊膏)的板与在表面上定位在被选位置的部件的接触件一起进入回流焊接炉，以便使得金属层熔化在接触件上，且随后，在冷却后，实现部件在板上的组装，或
-通过波动焊接工艺，特别是当要被组装的部件尺寸较大时，譬如，电解电容器、输入滤波器线圈或电感器、以及用于电源和用于马达驱动的风扇的马达的连接件。该工艺包括将金属焊膏的波沿相关板表面(部件的接触件预先结合到其上)通过，所述金属焊膏通过毛细作用将部件的接触件连结到所述板。
尽管技术上被掌握，当此外由于健康和环境原因越来越多的情况是必须使用无铅金属合金(常常基于锡的)时，波动焊接工艺变得更难于实施。
这是因为金属合金中没有铅，作为折衷，带来一些缺陷，包括显著地降低合金的可润湿性，使得焊料趋于难以在接触件和板之间的整个可获得表面上“沉积”。因此，获得了部件在板上的不完美焊接，这可以之后引起电子板和它的部件的破裂或系统马达的故障，以及最后特别昂贵的板_部件组件维修或更换操作。发明内容
本发明目的在于解决这些缺陷，且为此，涉及用于将部件组装在印刷电路板或卡上的装置，诸如车辆的供暖、通风和空调系统的电马达控制器的印刷电路板或卡，所述板涂布有金属焊料层。
根据本发明，装置具有中间模块的形式，布置在所述板和意图安装在模块上的所述部件之间，且所述中间模块包括
-多个金属链接构件，在一侧通过金属焊料层的回流而添加到所述板上，并能在远离该板的另一侧接收所述部件；和
-绝缘支撑件，将所述金属链接构件以彼此分隔开的方式组合。3
因此，借助于通过回流工艺而表面安装到印刷电路板上并将“大”部件装到一起的中间模块，该装置克服了特别是与波动焊接工艺期间使用的无铅合金的低可润湿性有关的缺陷，这不是回流焊接工艺的问题。另外，用作板和相关部件之间的接口的中间模块被添加到板上则在同次通过回流焊炉期间与通常由回流焊接组装的其他部件的安装同时进行，因此不涉及板制造成本的增加。在模块被组装在板上之后，大部件(诸如，在优选应用中，用于板或马达的电源、用于输入滤波器的电容器和线圈)被添加到装置的合适的金属链接构件上。
根据本发明的第一特征，所述金属链接构件每一个具有弯折的接线片形状，所述接线片形状具有第一端部部分和第二端部部分，所述第一端部部分具有用于与所述板接触的承载表面，所述第二端部部分用于固定到所述绝缘支撑件。
金属链接构件的所述第一和第二端部部分平行于彼此通过倾斜中央部分偏置。绝缘支撑件因此平行于板并靠近板，以便最小化其尺寸。有利地，该链接构件结构空出板上和模块下的空间，以便在那里安装部件或其他物体。
根据本发明的另一特征，所述绝缘支撑件形成框架，所述金属链接构件在所述框架的周边处冒出。另外，所述链接构件从框架向外突出。换句话说，这些链接构件沿基本上平行于绝缘支撑件的大致平面的方向延伸超过周边。
根据本发明的又一特征，所述金属链接构件在第二端部部分处通过接触端子延伸，要被安装在中间模块上的电气部件意图与所述接触端子配合。
所述金属链接构件用铜或铜合金制成，所述绝缘支撑件用不导电的耐热塑料材料或类似材料制成。
有利地，所述绝缘支撑件包覆模制在所述金属链接构件上，所述金属链接构件的第一端部部分从支撑件向外突出，第二端部部分嵌入在所述绝缘支撑件中，所述绝缘支撑件限定侧向接收槽。
再次有利地，所述接触端子具有矩形横截面，每一个金属链接构件包括用于连接将要被安装在所述中间模块上的部件的对应接触件的端子和/或用于通过力安装从要被安装的部件冒出的对应连接接触件的彼此分离并平行的两个端子。
本发明的另一主题是具有马达和鼓风机叶轮的马达驱动的风扇的控制模块或控制器，用于机动车辆的供暖、通风和/或空调系统，包括印刷电路板或卡，所述板涂布有金属焊料层CM，如上所述的用于将部件组装在板上或板处的装置安装在所述控制器或控制模块中。
在必要之处，附图将提供本发明可以如何被实施的良好理解，并将帮助更好地限定本发明。在这些图上，相同的附图标记指示相似的物体。
图I透视性地示出根据本发明的中间模块组装装置的示例性实施例，在其安装在车辆的供暖、通风和空调系统的印刷电路板上之前。
图2是模块的金属链接构件的俯视图。
图3透视性地示出基于模块的组装装置，固定至印刷电路板并承载电气部件。
图4是电容器的接触接线片与模块的适当金属链接构件的端子的链接的放大和局部透视性详图。
具体实施方式
在图I所示的示例性实施例中，本发明的组装装置I由履行接口职责的中间独立模块2限定，如之后将关于图3看到的，所述中间独立模块2位于印刷电路板或卡C和电气部件CC、B之间，所述电气部件CC、B要通过装置I在板上连接在特定位置处。因此理解的是，该模块不同于板或印刷电路，所述模块通过回流焊接工艺而被添加在所述板上。
为此，中间模块2包括金属链接构件3和绝缘支撑件4，所述金属链接构件3提供用于特定位置和要被安装的电气部件之间的电流的路径，所述绝缘支撑件4将金属链接构件3保持在一起并以这样的方式彼此分开。在该实施例中，模块2具有由绝缘支撑件4给出的基本上平坦的平行六面体形状，其限定矩形框架。链接构件3设置在框架的周边4A处， 在该示例中存在有六个链接构件两个从框架的长边4B居中地冒出，四个从框架的短边4C 成对地冒出。当然，可根据所需特定特性而设想不同数量的链接构件3和支撑件4的另外的形状。
更特别地，金属链接构件3由导电金属制成，诸如铜或铜合金，且优选地镀锡。结构上，每一个链接构件3呈现为弯折的伸平接线片3A的形式，其具有矩形横截面并具有第一端部部分3B和第二端部部分3C，所述第一端部部分3B和第二端部部分3C以偏置的方式且平行于彼此地通过倾斜中央部分3D链接。第一平坦端部部分3B形成平面承载表面3E， 用于与印刷电路板接触，并且构件的这些承载表面3E的组被包含在相同平面中，以便根据本发明通过回流工艺被极好地应用在板的金属焊料层CM上，以便被焊接在其上。第二平坦端部部分3C提供每一个链接构件3与支撑件4的框架的保持，以及将在之后看到的，与部件的电连接。
为此，支撑件4电绝缘且用塑料材料制成，所述塑料材料能够支持回流焊炉的热分布(thermal profile),安装在板的表面上的装置I必须通过所述回流焊炉。塑料材料还是耐热的，即，只要温度小于260°C (具有无铅焊接层CM的回流焊炉的最大温度)就机械稳定。模块2例如通过绝缘支撑件4与金属链接构件3的第二端部部分3C的包覆模制获得， 从而金属链接构件3，如图I和2所示，从形成绝缘支撑件的框架的侧边4B、4C垂直地突出。
在图1、3和4中尤其看出，构件的第二端部部分3C，在包覆模制之后，被容置在槽 4D中，所述槽4D在支撑件被制造时制造在其中，就从短边4C冒出的四个链接构件而言，所述槽4D可以是不通槽，或就从框架的长边4B冒出的两个链接构件而言，所述槽4D可以是通槽。这些平坦或伸平的第二端部部分3C的组处于相同平面中，与第一伸平端部部分3B 平行地偏置，偏置量受构件的倾斜中央部分3D影响。因此，绝缘支撑件4相对于第一部分 3B升起，且因此，远离并平行于板C。板C因此在模块下接收其它通常的部件。
此外，链接构件3的第二端部部分3C全部通过接触端子3F延伸，要被安装的电气部件与所述接触端子3F配合。如图I和2示出的，在该示例中，这些端子3F为带矩形横截面的平坦类型，但它们可全不同或区分于彼此。在申请人的示例中，位于框架结构绝缘支撑件4的短边4C上的链接元件3每一个配备有端子3F，所述端子3F通过沿与第一端部部分 3B相反的方向转动而相对于第二端部部分3C (该端子从其冒出)垂直地弯折，即相对于绝缘支撑件的矩形框架而垂直地弯折。端子3F在第二端部部分3C的指向绝缘支撑件内侧的侧部开始。
位于图2中左边的短边4C上的两个链接构件3的端子3F形成供电端子(例如12 伏)和接地端子，电源的互补端子(接触件，未示出)连接在所述端子上，位于图2中右边的两个链接构件3的端子3F涉及供电端子和接地端子，来自系统的马达驱动的风扇的端子(未示出)连接在所述端子上。为了从电源和从马达驱动的风扇接收互补连接端子，绝缘支撑件 4在其顶部上具有两个矩形基部4E，且所述矩形基部4E围绕链接构件的相关端子3F。因此观察到，绝缘支撑件4在绝缘支撑件的短边4C处具有中央部分，该中央部分意图接收要被添加的电气部件和布置在该中央部分的任意侧上的供电端子3F。
位于图2的顶部中央的链接构件3包括成对垂直布置的四个链接端子3F，它们中的两个平行于该链接构件3的大致方向，从而这两个端子3F对着位于图2的底部中央处的链接构件3的两个端子3F。
同样，位于图2的顶部中央处的链接构件3的另两个端子3F布置为与位于图2中顶部左边处的链接构件3的端子3F对齐并面向它们。端子3F的该布置提供用于安装
-将第一部件安装在位于图2的顶部左边处的链接构件3和位于同一图中顶部中央处的链接构件3之间，和
-将第二部件安装在位于图2的顶部中央处的链接构件3和位于同一图中底部中央处的链接构件3之间。
如图4示出的，形成电容器或电解电容CC的接触件的接线片P通过夹紧动作被固定，所述夹紧动作通过两个平坦端子3F获得，所述两个平坦端子3F彼此间隔并彼此平行， 且从位于框架结构绝缘支撑件4的长边4B的金属链接构件的第二端部部分3C冒出。这些端子3F与第二端部部分3C对齐，平行于支撑件的平面，从而圆柱形形状的接线片P通过力插入在链接构件3的两个相应平行端子之间。
对于固定图3中部分示出的线圈B的接触接线片(未示出)也是同样的，所述接触接线片通过力插入在成对的相面对的平行端子3F之间，所述端子3F从两个相邻链接构件3 冒出，所述两个相邻链接构件3 —个在短边4C上，另一个在长边4B上，如在图2中更佳看到的。
绝缘支撑件4在它的中央部分中具有杆，所述杆包含孔(每个杆有两个孔)，所述孔具有垂直于中央链接构件3的端子3F的轴线。这些孔的功能是提供用于钳子的钳夹通过的通道，目的是将两个相邻端子3F挤靠形成要被添加到模块2上的部件的接触件的接线片 P。
如图3示出的，在将部件安装到组装装置I的中间模块2之前，金属链接构件4的第一端部部分3B的承载表面3E定位在板C上的预定位置处，金属焊料层CM位于所述位置处。金属焊料层显然用于连结通常的部件(未示出)，除了意图用于组装装置I的更庞大的部件。
通过使印刷电路板C和表面安装在其上的组装装置I通入到回流焊炉(未示出) 中，回流焊炉的热量使得层CM熔化(焊膏)提供焊接，在冷却后，模块2的金属链接构件的第一端部部分3B经由承载表面连结到板C上，如通常部件直接设置在板C上一样。由于回流焊接不涉及通过波动焊接产生的可润湿性问题，组装装置I极好地固定至板，所述板通过金属链接构件3提供板和要被安装在模块上的部件之间的电传导，尤其是在这些铜或铜合6金构件被镀锡以便与无铅回流工艺相容(例如，具有镍的子层的锡)时。
在从回流焊炉中取出之后以及在冷却之后，连接器(未示出)，诸如电源和马达驱动的风扇的连接器，被插入到中间模块2的相应基部4E并连接至合适的平行接触端子3F。 随后，大部件的线圈B和电解电容器CC的接线片P通过力被引入并通过对应的平行端子3F 夹紧。该操作可以在特定工具(未示出)的帮助下进行，且制成在绝缘支撑件4的杆中以便接近这些端子的孔有助于该操作。用于将接线片固定至端子的其他方式可以被设想为，诸如，特别地，通过激光连结。
权利要求
1.一种用于将电气部件或类似部件组装在印刷电路板或卡上的装置，其特征在于，其具有中间模块(2)的形式，所述中间模块布置在所述板(C)和意图安装在模块(2)上的所述部件(CC、B、...)之间，且在于，所述中间模块(2)包括-多个金属链接构件(3)，其能在一侧通过回流工艺被添加在所述板(C)上，且能在远离该板的另一侧接收所述部件；和-绝缘支撑件(4)，将所述金属链接构件(3)以彼此分隔开的方式组合。
2.如权利要求I所述的装置，其中，所述金属链接构件(3)每一个具有弯折的接线片形状(3A)，所述接线片形状具有第一端部部分(3B)和第二端部部分(3C)，所述第一端部部分 (3B)具有用于与所述板接触的承载表面(3E)，所述第二端部部分(3C)用于固定到所述绝缘支撑件(4)。
3.如前一项权利要求所述的装置，其中，金属链接构件(3)的所述第一和第二端部部分(3B、3C)平行于彼此通过倾斜中央部分(3D)偏置。
4.如前述权利要求I至3中的任一项所述的装置，其中，所述绝缘支撑件(4)形成框架，所述金属链接构件(3)在所述框架的周边(4A)处冒出。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述链接构件(3)从框架向外突出。
6.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述金属链接构件(3)在第二端部部分(3C)处通过端子(3F)延伸，要被安装在中间模块(2)上的电气部件用于与所述端子 (3F)配合。
7.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述金属链接构件(3)用铜或铜合金制成。
8.如前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述绝缘支撑件(4)用耐热塑料材料或类似材料制成。
9.如前一项权利要求所述的装置，其中，所述绝缘支撑件(4)包覆模制在所述金属链接构件(3)上，所述金属链接构件的第一端部部分(3B)从支撑件(4)向外突出，第二端部部分(3C)嵌入在所述绝缘支撑件(4)中，所述绝缘支撑件(4)限定侧向接收槽(4D)。
10.如权利要求6所述的装置，其中，所述端子(3F)具有矩形横截面，每一个金属链接构件(3)包括用于连接要被安装在所述中间模块(2)上的部件的对应接触件的端子和/或用于通过力安装从要被安装的部件冒出的对应连接接触件的彼此分离并平行的两个端子。
11.一种具有马达和鼓风机叶轮的马达驱动的风扇的控制器，用于机动车辆的供暖、通风和/或空调系统，包括印刷电路板或卡，所述印刷电路板涂布有金属焊料层(CM)，其特征在于，其配备有如前述权利要求中的任一项所限定的组装装置(I )。
全文摘要
本发明涉及一种用于将电气部件组装在印刷电路板上的装置，其中所述装置设置为中间模块(2)的形式，所述中间模块布置在所述板(C)和所述部件(CC、B、...)之间，所述板涂布有金属焊料层(CM)，所述部件要被安装在所述板上，且其中，所述中间模块(2)包括多个金属链接构件(3)，其一侧通过重新熔化焊料金属层(CM)安装在所述板(C)上，其远离板的另一侧适于接收所述部件；和绝缘支架(4)，将所述金属链接构件(3)彼此分立地组合。
文档编号H05K7/10GK102934533SQ201180027102
公开日2013年2月13日 申请日期2011年3月21日 优先权日2010年3月30日
发明者B.普齐纳特 申请人:法雷奥热系统公司