电路板结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电路板结构（I），包括板元件（10），所述板元件被布置成通过装配点被附接并且被布置成用于支撑用于信号连接和接地连接的连接点，其特征在于，各个装配点以及各个连接点包括被布置成附接在板元件（10）处的金属衬套（21，22，23，24，25，26）。
【专利说明】电路板结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电路板结构。
【背景技术】
[0002]电过滤器通常由具有输入信号和输出信号并连接到底盘接地的电路板组成。通过粗缆线夹连接的这种过滤器的问题是，刚性缆线在电路板中导致破断拉力，其中电路板的层压板由于拧紧力矩所提供的力而破裂。
[0003]这种过滤器的壳体应在密封性上满足高要求，并在振动和冲击过程中使所有部件保持在所在位置。此外要求过滤器以低阻抗被连接到底盘接地。
[0004]存在用于将线缆连接到例如螺纹端子块的许多解决方案，螺纹端子块沿电路板的侧面或沿将载荷分配在板上的铜加强条连接。缺点是为了容纳端子块、连接器等，壳体变得相对较大，通常铸铝壳体和Gore-Tex通风机用于控制紧密性和湿度。
[0005]螺纹盖或连接器用在输入信号和输出信号周围密封，并且然后接地编织线等用于将电路板连接到底盘。或者该板通过其装配间隔件而接地，这导致具有接触电阻的许多接触表面。
[0006]US2003067751示出了车辆的电子控制单元的外壳，该外壳具有内壳和金属外箱体，所述内壳为带有角支撑金属销螺栓的塑料的。金属销螺栓被布置成用于被按压通过电路板中的相应开口，直到一个台阶部抵接其表面。通过这种技术，获得了电路板和销螺栓之间的机械坚固(robust)连接以及导电连接。
[0007]发明目的
[0008]本发明的目的是提供一种电路板(circuit card,电路卡)结构，所述电路板结构便于简化制造工艺、具有较少部件、成本有效、便于良好接地连接以及具有环境耐用性。
【发明内容】
[0009]从以下的描述中明显的是，这些和其他目的通过经由介绍方式描述的类型的电路板结构而实现，并且所述电路板结构还显示了权利要求1的特征部分所叙述的特征。该电路板结构的优选实施例在所附的从属权利要求2-10中加以限定。
[0010]特别地，本发明的一个目的通过一种电路板结构实现，该电路板结构包括板元件，所述板元件被布置为经由装配点被附接、并支撑用于信号连接和接地连接的连接点，其中各自的装配点以及各自的连接点包括金属衬套，所述金属衬套被布置为附接在板元件处。因此，仅需要少量组件，不需要端子块，接地编织线、螺纹盖或连接器。制造因此变得简化。因为所有衬套可制成为相同的，为进一步统一制造提供了便利。此外可使用更便宜的组件。因此，促进了通过所述连接点直接连接到如车辆底盘中的接地线，其中，获得了低阻抗，即较低的接触电阻，同时连接点可构成装配点。
[0011]根据该电路板结构的实施例，所述金属衬套基本由黄铜制成。因此促进了良好的电接触和焊接能力。[0012]根据该电路板结构的实施例，所述衬套被布置为通过焊接接头和/或螺纹接头附接到板元件。焊接接头使得过滤器能够合理制造。焊接接头使得低接触电阻不随时间而被削弱。通过使用螺纹接头，便于移除衬套。进一步地便于牢固的连接。
[0013]根据该电路板结构的实施例，带有衬套的板元件被布置为嵌入到浇铸复合物(compound，化合物)中。通过使用浇铸复合物，阻止了衬套旋转，并在适用的地方(即，在使用焊接接头的地方)保护焊缝。进一步地浇铸复合物提供了稳定性，使得板元件/电路板结构承受例如来自刚性缆线的荷载、振动等。浇铸复合物提高了电路板结构的结构强度。进一步地提高了环境耐久性。
[0014]根据该电路板结构的实施例，所述金属衬套包括具有多边形横截面的部分。具有多边形横截面的所述部分进一步有助于当衬套被布置在浇铸复合物中时防止衬套的旋转。
[0015]根据该电路板结构的实施例，所述多边形为正六边形。除了阻止衬套在浇铸复合物中的旋转之外，也便利了通过如可调扳手对衬套的螺纹旋紧。
[0016]根据该电路板结构的实施例，所述金属衬套包括内螺纹。因此，便利了用于附接缆线夹的螺纹件的插入。
[0017]根据该电路板结构的实施例，所述金属衬套包括用于所述装配和/或信号连接的通孔。这简化了装配并便于信号连接。因此通过使用带有防松螺母(jam nut，锁紧螺母，止动螺母)的螺纹接头而便于降低焊接接头的扭转应力，使得板元件不被用作铆工(holder-on)而是用作安全螺母。
[0018]根据该电路板结构的实施例，所述衬套的至少部分以及所述板元件容纳在箱体里。因此电路板结构的结构强度被进一步提高，其中获得了更坚固的构造。当使用浇铸复合物时，所述箱体在浇铸复合物的硬化过程中将所述浇铸复合物保持在合适位置。箱体也可被用作浇铸模具并随后被移除。
[0019]根据该电路板结构的实施例，板元件被布置成用于支撑电过滤器结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]当结合相应附图阅读时，在参考以下的详细描述后，将对本发明有更好理解，其中相同的附图标记在几个附图中表示相同的部件，在附图中:
[0021]图1a示意性地示出了根据本发明实施例的电路板结构的平面视图；
[0022]图1b示意性地示出了图1a中的电路板结构的横截面视图A-A ；
[0023]图2a示意性地示出了从图1a中的电路板结构上方斜向观察的透视图；
[0024]图2b示意性地示出了从图1a中的电路板结构下方斜向观察的透视图；以及
[0025]图3示意性地示出了从图1中的电路板结构的一部分上方斜向观察的透视图。
【具体实施方式】
[0026]图la-b和图2a_b示意性地示出了根据本发明实施例的电路板结构I的不同视图；以及图3示意性地示出了从图1a中的电路板结构I的一部分上方倾斜观察的透视图，其中没有示出实际的壳体/箱体和/或没有示出保护性复合物。
[0027]电路板结构I包括板元件10。电路板结构I进一步包括装配点，板元件10被布置成附接至该装配点处。电路板结构I包括被布置在板元件上的电部件12，该电部件可由任何合适的部件构成，如电容器、电感器(线圈)、铁氧体、二极管和其他半导体、电阻、变阻器和其他瞬态和过压保护部件。电路结构I包括用于电流的信号缆线15，信号被过滤，该缆线15电连接到板元件10。
[0028]电路板结构I包括固定地布置在板元件10处的金属衬套21，22，23，24，25，26。根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26被布置为通过焊接接头而直接地附接至板元件10。根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26被布置为通过螺纹接头而直接地附接至板元件10。根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26被布置为通过焊接接头和/或螺纹接头而直接地附接至板元件10。
[0029]根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26被车削(turned)。根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26基本上由黄铜制成。
[0030]根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26中的一个或多个包括内螺纹。
[0031]根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，25，26包括具有多边形横截面的部分21a，22a，23a，24a，25a，26a。根据如图3所示的实施例，所述多边形为正六边形。
[0032]根据实施例，所述金属衬套21，22，23，24，26包括用于所述装配连接和/或信号连接的通孔。
[0033]根据图la，lb，2a，2b和图3中所示的实施例的电路板结构I包括一组金属衬套21，22，23，24，这些金属衬套包括用于装配在装配接地处的装配点，根据实施例的所述装配接地由车辆底盘构成。
[0034]包括装配点的金属衬套21，22，23，24的所述组包括第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23以及第四装配衬套24。
[0035]根据图la，lb，2a，2b和图3中所示的实施例，板元件10具有基本方形的形状，该基本方形的形状具有上侧IOa和下侧IOb以及四个侧边缘10c，10d, 10e, IOf以及因此形成的四个角。
[0036]所述第一装配衬套21被布置在板元件10的第一角的区域内，所述第二装配衬套22被布置在板元件10的第二角的区域内，所述第三装配衬套23被布置在板元件10的第三角的区域内，所述第四装配衬套24被布置在板元件10的第四角的区域内。
[0037]所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24被布置为从上侧IOa到下侧IOb延伸通过板元件20。
[0038]所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24分别具有带有六边形横截面的上部21a，22a，23a，24a。所述上部21a，22a，23a，24a因此具有六边形外形。
[0039]所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24被布置为从板元件10的下侧IOb突出。所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24分别包括从下侧突出的装配部分21b，22b，23b，24b。所述上部21a，22a，23a，24a具有比从下侧突出的所述装配部分21b，22b，23b，24b更大的周界。
[0040]第一装配衬套和第二装配衬套21，22的从下侧突出的装配部分21b，22b处于由绝缘壳体21c, 22c所包围的下部中，根据一种变型该绝缘壳体由绝缘收缩管构成,该绝缘壳体被布置成用于在万一以下所述的缆线夹32由于任何原因而旋转至侧部的情况下来防止短路。[0041]所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24分别具有通孔21d，22d，23d，24d。根据实施例，所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24被布置成用于通过螺纹接头附接至底盘，其中根据一种变型，螺纹件被布置成插入穿过通孔(优选地非螺纹的通孔)，并且被附接在接地/底盘中的货物(goods，装载的货物)螺纹孔中，其中整个电路板结构因此被保持在适当位置。
[0042]所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24因此进一步通过与底盘的所述连接而构成接地连接。因此，第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24的各自的从下侧突出的装配部分21b，22b，23b，24b也构成接地连接的连接部分，其中促进了低瞬态阻抗。所述第一装配衬套21，第二装配衬套22，第三装配衬套23和第四装配衬套24因此都具有装配功能和连接功能。
[0043]根据图la，lb，2a，2b和图3所示实施例的电路板结构I，包括用于信号连接的金属衬套25，其中缆线15被连接到信号连接衬套25，该信号被布置成通过板元件传递到缆线15。
[0044]信号连接衬套25被布置为从上侧到下侧延伸穿过板元件10。所述信号连接衬套25具有从板元件的上侧IOa突出的上部25a以及从板元件10的下侧IOb突出的下部25b。所述信号连接衬套25具有从上部25a的端部开始延伸的盲孔25d，该盲孔具有内螺纹，用于与连接到信号缆线的缆线夹的螺纹接头连接。信号连接衬套25被连接到信号缆线15，其中，信号连接衬套和信号缆线15均适用于相对较低电流强度的信号。
[0045]所述信号连接衬套25a的上部25具有六边形横截面。所述上部25因此有六边形外形。所述上部25a具有比从下侧IOb突出的所述部分25b更大的周界。
[0046]根据图la，lb、2a、2b和图3中所示实施例的电路板结构I，包括金属衬套26，该金属衬套用于被连接到缆线夹30，32的缆线的连接，以输入和输出信号，这里被称为信号连接衬套26。
[0047]信号连接衬套26被布置为从上侧到下侧延伸穿过板元件10。所述信号连接衬套具有从板元件10的上侧IOa突出的上部26a以及从板元件10的下侧IOb突出的下部26b。所述信号连接衬套26具有从上部26a的端部开始延伸的通孔26d，该通孔用于与被连接到信号缆线35，37的缆线夹30，32的螺纹接头40的连接。根据该实施例，螺纹接头40包括螺纹件41，该螺纹件被布置成用于从下部26b的开口 26d螺纹旋入并且穿过所述通孔26d，使得螺纹件41突出穿过上部26a的开口。
[0048]缆线夹30 (该缆线夹导电地连接到信号缆线35)被布置为通过螺纹接头40的螺母42连接在信号连接衬套26的上部26a中。缆线夹32 (该缆线夹导电地连接到信号缆线37)被布置成通过螺纹接头42的螺纹件连接在信号连接衬套26的下部26b中。因此，所述缆线35, 37中的一个被布置成用于输入信号并且另一个用于输出信号。所述输入信号和输出信号被布置为通过电路板结构被过滤。相对于缆线15以及信号连接衬套25来说，所述缆线35，37以及信号连接衬套26适于高电流强度的信号。
[0049]所述信号连接衬套26的上部26a具有六边形横截面。因此上部26a具有六边形外形。所述上部26a具有比从下侧突出的所述下部更大的周界。
[0050]根据实施例，电路板结构I包括箱体50。该箱体50具有上侧50a和周围侧50c，50d，50e，50f。箱体50用于从上侧接收设置有衬套的板元件10。箱体被进一步布置成用于容纳板元件10以及所述衬套21，22，23，24，25，26的至少部分。根据实施例，箱体50是由塑料材料制成的。
[0051]箱体50的上侧50a具有开口，所述装配衬套21，22，23，24的上部21a，22a，23a，24a被布置成突出穿过该开口。进一步地箱体50的上侧具有被布置为用于围绕所述信号连接衬套26的开口，其中螺纹接头40的所述螺纹件41被布置为通过被连接到信号缆线的装配缆线夹32而向外突出穿过所述开口。此外，箱体50的上侧50a具有被布置成用于围绕所述信号连接衬套25的开口，其中螺纹接头的螺纹件(未示出)被布置成在被连接到接地缆线的装配缆线夹处向外突出穿过所述开口(未示出)。
[0052]从下方实施设置有所述衬套21，22，23，24，25，26的所述板元件的插入。可替代地，上侧是打开的并且下侧是封闭的，其中设置有衬套21，22，23，24，25，26的板元件10被布置为从上方插入到所述箱体50内。
[0053]根据图1b示出的实施例，具有衬套21，22，23，24，25，26的板元件10被布置成嵌入到浇铸复合物G中，该浇铸复合物是电绝缘的，并且优选地防水，具有良好的粘附性和高结构强度，而不完全是无弹性的，使得允许某些柔性，但当该浇铸复合物被硬化时其刚性足够能将结构(即，设置有衬套21，22，23，24，25，26的板元件10)保持在一起。根据一种变型，该浇铸复合物由所谓的Sytcast U2500构成。
[0054]箱体50内的硬化浇铸复合物G在底部形成箱体50的底侧50b。箱体50的底侧50b具有开口，所述装配衬套21，22，23，24的装配部分21b，22b，23b，24b被布置成突出穿过该开口。进一步地箱体50的底侧50b具有开口，该开口被布置成用于围绕所述信号连接衬套26，其中螺纹接头40的所述螺纹件41被布置为在被连接到信号缆线的装配缆线夹30处突出穿过所述开口。
[0055]所述浇铸复合物G被布置为在设置有衬套21，22，23，24，25，26的板元件已经从下方插入到箱体50内后被插入，其中该浇铸复合物允许通过板元件中的开口以及箱体的壁50c，50d, 50e, 50f与板元件10之间开口而被填充。根据一种变型，在设置有衬套21，22，23，24，25的板元件10插入到箱体50内之前，所述浇铸复合物G被插入。
[0056]通过浇铸复合物G，改善了振动耐久性。由于箱体50和浇铸复合物G，获得了具有高结构强度的电路板结构I的坚固结构。
[0057]根据一种变型，电路板结构I不具有浇铸复合物，其中板元件涂有适于保护部件和焊接接头免于潮湿和腐蚀的目的的清漆。因此与具有浇铸复合物的电路板结构相比，该变型的电路板结构的重量减少。因此设置有衬套21，22，23，24，25，26的板元件10从下方插入所述箱体50内，其中独立的底侧50b被密封地施加，该底侧具有用于衬套的突出部的开口。可替换地，具有衬套的板元件从上面插入，其中上侧50a构成被密封地施加的独立上侧。
[0058]根据一种可选变型，所述箱体50通过模具构成，其中在浇铸复合物G硬化在设置有衬套21，22，23，24，25，26的板元件10周围后，成形为模具形状的箱体50被移除，使得硬化的浇铸复合物G既构成外部保护又改善了结构强度。
[0059]至于衬套21，22，23，24，25，26，这里各个衬套的上部 21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a具有六边形横截面，由于阻止了衬套的旋转，衬套在浇铸复合物G中得到良好的保持。根据一种变型，衬套由六边形元件制成，此处通过车削提供该部分21b，22b，23b，24b，25b，26b。进一步地，在各自衬套附接有焊缝的情况下，焊缝通过六边形部分被保护。
[0060]根据实施例，板元件10被布置成用于支撑电过滤器结构。因此根据该变型，电路结构I包括过滤器结构。
[0061]以上已经结合图la、lb、2a、2b和图3描述了根据本发明的电路板结构I，该电路板结构包括板元件10，该板元件被布置成通过装配点被附接，该装配点包括金属衬套21，22，23，24，25，26，并且其中所述板元件10被布置为通过金属衬套21，22，23，24，25，26而支撑用于信号连接以及接地连接的连接点。因此，各个装配点以及各个连接点包括至少一个金属衬套21，22，23，24。因此各个衬套21，22，23，24，25，26可用作用于将电路结构I附接到例如底盘的装配点和/或用作用于信号连接或接地连接的连接点。
[0062]根据本发明的电路板结构I可有利地用于其中具有需要衬套的粗缆线(例如，粗度为5毫米或以上的缆线)的所有电路板装配的电子产品上，其中粗缆线对于高电流强度是必需的。电路板结构可进一步有利地用在需要良好的接地连接和环境耐用性的地方，并且不需要被屏蔽。例如，电路板结构I可由频率高达30MHz的过滤器结构组成/构成。电路板结构I也能够用做分流器，连接器等。
[0063]为了说明和描述的目的，提供了对本发明的优选实施例的以上描述。这些描述并不旨在是详尽的或将本发明限制于所公开的精确形式。显然，许多修改和变型对于本领域的技术人员来说是将是显而易见的。实施例的选定和描述是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而能使本领域中的其他技术人员理解本发明，以用于各种实施例，并且适于特定使用的各种修改也是可预期的。
【权利要求】
1.一种电路板结构(I)，包括板元件(10)，所述板元件被布置成通过装配点而被附接并且被布置成用于支撑用于信号连接和接地连接的连接点，其特征在于，各个装配点以及各个连接点包括布置成附接在所述板元件(10)处的金属衬套(21，22，23，24，25，26)。
2.根据权利要求1所述的电路板结构，其中，所述金属衬套(21，22，23，24，25，26)基本上由黄铜制成。
3.根据权利要求1或2所述的电路板结构，其中，具有衬套(21，22，23，24，25，26)的所述板元件(10)被布置为嵌入到浇铸复合物内(G)。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电路板结构，其中，所述金属衬套(21，22，23，24，25，26)包括内螺纹。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电路板结构，其中，所述金属衬套(21，22，23，24，25，26)包括具有多边形横截面的部分(21a，22a，23a，24a，25a，26a)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电路板结构，其中，所述多边形是正六边形。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电路板结构，其中，所述衬套被布置成通过焊接接头和/或螺纹接头附接至所述板元件。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电路板结构，其中，所述金属衬套(21，22，23，24，26)包括用于所述装配连接和/或所述信号连接的通孔(21d，22d，23d，24d，26d)。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的电路板结构，其中，所述板元件(10)以及所述衬套(21，22，23，24，25，26)的至少部分被容纳在箱体(50)中。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的电路板结构，其中，所述板元件(10)被布置成用于支撑电过滤器结构。
【文档编号】B60R16/023GK103814482SQ201280045075
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2011年9月14日
【发明者】丹尼尔·舍隆德 申请人:贝以系统哈格伦斯公司