专利名称：具有接触区的印刷电路板的制造和连接方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种至少含一种印刷线路的有一种作为载体用的、具有电绝缘表面的衬底的印刷电路板，其中设置一个导电的和机械上牢固的印刷线路的连接，该连接经接触区与至少两个彼此电绝缘的连接电缆的连接导体相连还涉及印刷电路板制造和与连接导体相连接的方法以及印刷电路板的应用。
由DE3939165已知具有一种测量电阻的温度传感器，其中用于载体的陶瓷小板具有一种薄的金属覆盖层组成电阻层，并且接触面直接与导电的和机械牢固的与彼此电绝缘的一种印刷电路薄板坯上的印刷线路相连。用塑料薄膜或者聚酰亚胺薄膜(Kapton——美国杜邦公司商品名——译者注)作为印刷电路薄板坯，其中印刷电路线路由铜或铜基合金组成；它与处于保护套管中印刷电路板经过接触区与外部的连接电缆相连，其中连接电缆为了减轻拉力，机械上牢固的与保护套管相连接。
此外，由DE3127727A1已知一种体温计，这里由两部分电阻形成的测试电阻用薄层技术置于一衬底板上，其中衬底由一种耐消毒剂的物质包复，同时外连接线路经焊点与衬底板的端点相连。
假如安装进一步自动化，已知的印刷电路板的温度传感器将会有问题的，因为连接电缆的自由末端与设置的焊接面的对准要求精确的定位。
由此在实际中要求安装人员有很熟练的技术。
另外，由DE-GM8716103已知一种温度测量电阻由用作载体的陶瓷小板与薄的金属覆盖层作为电阻层和接触面以及一保护电阻层的绝缘层组成，将其置于印刷电路薄板坯上。为了使测量电阻与连接电缆形成可靠的电的和机械的连接，接触面与印刷电路薄板坯的印刷线路应直接的导电的和机械上牢固的连接。虽然按叙述可期待一种可靠的和进一步自动化的安装测量电阻，但尚未说明连接电缆的固定和接触的进一步措施。
此外由DT2419327A1已知印刷电路板电连接的方法，其中电绝缘导线以条状导体的形式穿入印刷电路板连接位置的孔中，并和焊点相连；通过条状导体与插头和操作导线板的连接将达到与插头相连的连接位置减轻拉力，未设置印刷电路薄板坯上连接位置可能的拉力减轻。
本发明的任务是，实现印刷电路板装配的进一步自动化，有些情况下使用SMD工艺技术，其中提供介于印刷电路板和至少一个连接导体之间去掉拉力的一种连接；再者应提供印刷电路板的一种生产方法，利用它可以降低生产成本。
由此应给出与连接导体连接的一种方法和印刷电路板的应用。
此任务用本文开始所述类型印刷电路板，采用具有下述特征的方法予以解决，即印刷线路的接触区可与至少一包复的连接电缆的去绝缘层的导体末端，经过融熔工序相连接，其中电缆末端是可定位于一种相对印刷线路不能移动安置的夹持元件中，并与印刷线路的接触面有一定间距。
标准化印刷电路板结构的部件的使用提供了优越性。夹持元件含通道形式的导槽用于接受包复的电缆末端，是一种具有优点的结构，它的导体出口区，相邻的总是对着接触面排列着。这表明连接导体可自动化的连接到印刷线路的接触区上是有优点的。其它的本装置的优越结构在从属权利要求中也已提出。
在两个或多个接触区与一个印刷线路连接时，这种线路可优越地制在电阻层上。
此外，至少两个连接接触区分别与一个印刷线路相连，它们分别具有一个连接接触区可焊接电的或电子学的元件的印刷电路板提供了优点，可以使用与当时的应用目的相适应的标准电阻。
此任务在制造印刷电路板方面是通过以下方法得到解决的，在注塑工艺中，由塑料粒料制成印刷电路板的整体预成形，其中由印刷线路的连接接触区形成的平面上突出的一种夹持元件，为了接受至少一根包复的连接电缆末端，该元件是如此组成的，它至少含有一个通道式导槽，该导槽具有一个电缆末端出口区，该区与至少一个连接接触面相邻。
在此，线路连接的坚实连接技术表明是特别优越的，其中这种特殊的电缆连接技术也能以简单方式生产出测量元件的一种场排列的使用形式。
此方法最主要的优点是可以自动化地组装温度传感器，从而使质量控制特别容易。
在从属权利要求中给出了本方法的优越的扩展。
在测量电阻安装和与连接电缆的连接上所有型号印刷电路板可按一种相同的制造模式装配。
按照本方法将电缆末端连接到印刷电路板上的任务是如此解决的，将印刷电路板置于工件载体中，同时在焊咀上部用向下对准的接触区定位，其中电缆借助夹紧器与其导体末端直至一个介于导体末端之间突出的定程挡块为止，沿印刷电路板纵轴如此引导，将电缆末端与它的外皮置于夹持间隙中，并且电缆的去绝缘的导体的末端处于接触区下面，并和其接触，同时最后引导由焊咀流出的焊料到接触区上，其中焊料把去绝缘层的导体末端与接触区成导电的和机械牢固的。
将至少两个印刷电路板(1)作为初型组置于一种工件安装固定装置中，同时至少两个夹紧器将两个连接电缆末端平行地引入夹持元件中，并且将去绝缘层的导体末端分别与接触区相连。此方法的优越的结构是针对连接电缆与印刷电路板的连接的，它也形成了实用性。
通过可同时加工多个印刷电路板，提供了降低生产成本的可能性，这点是特别优越的。
用本发明方法制成的印刷电路板可在应用方面解决温度传感器或加热元件的部件的使用任务，也可用于解决测试电极部件的使用任务。
下面依据
图1，2，3，4，5和6进一步说明本发明的对象。
图1表示在立体图中具有一安置测试电阻的印刷电路板和电缆末端的引线。
图2表示一含已安装测量电阻和用于电缆末端的电缆引线的夹持元件在印刷电路板上的顶视图。
图3表示图2沿AB剖面的横切面。
图4表示如图3相似的一个剖面，但其中电缆末端与印刷电路板相连。
图5示意地表示连接印刷电路板和电缆末端的生产方法。
图6示意地表示焊接工艺(过程)。
图1表明了以塑料注塑组成的印刷电路板1的传感器，这里含有一整体的集成夹持元件2，用于接受连接电缆末端3，4和为连接电缆末端的连接接触区5，6，它们总是经过曲折形式的印刷线路7，8与测量电阻11连接接触区9，10相连。即将安装前示出的测量电阻11具有一种导电的电阻层14，其电阻性能是温度的函数；同样示出的即将插入的电缆含有两个平行的连接电缆末端3，4，其中应该分别是一或两组芯线12，13与接触区5，6相连，其中外皮15，18总是置于上部开口的U形的通道式的夹持元件2的导槽16，17中和在挤压下保持夹持元件2的合理形状；其中在内部放置的芯线12或13分别与接触区5，6之一相连接。连接接触区5，6的经过印刷线路7，8与接触区9，10导通，这些接触区与测量电阻11的接点19，20形成电的和机械的连接；印刷电路板的纵向轴用数字26表示。
印刷电路板1具有用于接受印刷线路和触点平面5，6，7，8，9，10的平面部分以及固定的集成夹持元件2，该元件具有U形的导槽16，17用于安置连接电缆末端3，4。印刷电路板1的毛坯的生产在注塑法中优选塑料粒料，以初型组的形式制成毛坯供使用，也就是说经注塑同时生产多个毛坯，并接着用热压印法借助热压印薄膜进行金属化形成接触面和印刷电路线路。
根据图2顶视图详细的阐述了一种印刷电路板的实施例。
根据图2可看到用注塑法所提供的印刷电路板1的夹持元件2，其中也可由上部看到U型导槽16，17用于固定未示出的电缆末端3，4。为了机械的连接和导电的接触，将电缆芯线，如在图1用12，13所示，与接触区5，6相连，其中同时形成与测量电阻11的接触区9，10的接触。在电缆末端区内电缆芯线处于电缆边缘和夹持元件上约2至4厘米远，这样就能开发出一种简单的可自动化的连接技术。
在自动化装配时，例如导体3，4(图1)与夹紧器在导槽16，17上方定位和压紧。电缆芯线12，13在接触区5，6的焊接，用选择性的焊料对所有位置自动化地进行，如下面依据图6所述。
图3给出置入电缆末端前图2的剖面AG。
根据图4中的剖面，可看到所有的U形导槽16，17中安置的连接电缆末端3，4，其中电缆芯线由数根导线形成，减轻拉力实际上只是通过导线3，4与外包皮18，19在U形的导槽16，17中的“挤压”产生。
一种作为电阻层组成的印刷线路可以呈现一种曲折形的结构，例如从DEPS2527739或者USPS4050052已知，作为印刷电路板的材料优选使用PS，ABS和PPS塑料，其中ABS适用于温度直至130℃，PPS适用于温度150℃以上。印刷线路和接触区优选由一种铂族金属组成。
按图5将印刷电路板1置于一工件安装固定装置中，这里它以编号29给出。与工件安装固定装置相连的是一定位螺钉31以及夹紧器装置32，它用两个钳形，可移动的夹紧器——手臂33，34夹住电缆末端，并且这些沿印刷电路板1的轴26向印刷电路板1移动达到定位螺钉31。其中连接电缆的导体末端3，4置于夹持元件2的导槽16，17中并夹住，其中去绝缘层的导体末端12，13接触并覆盖接触区5，6。
按图6印刷电路板1是这样定位在工件安装固定装置29中，使接触区5，6对准焊咀30，由此示意出现焊料35，其中当工件安装固定装置29在Z方向下降时，接触区与连接导体末端3，4平放的去绝缘层的末端12，13一起与焊料沾润。此外依据图6可以看到，定位电缆末端的定位螺钉31以及处在夹持元件2中有外包皮的导体末端3，4。用焊料喷洒接触区5，6和去绝缘层的导体末端12，13后，将工件安装固定装置29提升，并且在焊料冷固后，用一新的电缆末端连接一新的印刷电路板。焊咀30的直径约为10毫米。
在一个初型组中的印刷电路板的多个连接电缆的相连也是可能的，其中将多个平行引入的电缆末端引到初型组的接触区上。
此外用连接接触区9，10设置的测试电阻或加热电阻或者电极以相同的工艺过程与导体末端12，13安装在连接接触区5，6上，这也是可能的。
冷固后和分成单个后印刷电路板的接触区与稳定的连接导体或者连接电缆相连，它在进一步安装技术中将不再存在问题地进行操作。
权利要求
1.至少含一种印刷线路的、有一种作为载体用的、具有电绝缘表面的衬底的印刷电路板，其中设置一个导电的和机械上牢固的印刷线路的连接，该连接经接触区与至少两个彼此电绝缘的连接电缆的连接导体相连接，其特征在于，印刷线路(7，8)的接触区(5，6)与至少一包复的连接电缆的去绝缘绝层的导体末端(12，13)经融熔工序相连，其中电缆末端可定位于面对印刷线路(7，8)的一种不能滑动安置的夹持元件(2)中，并与印刷线路的接触面(5，6)有一定间距。
2.按权利要求1的印刷电路板，其特征在于，印刷线路(7，8)至少在接触面(5，6)的区域内形成平面，其中在此平面上部伸出至少一种夹持元件(2)用于接受有包皮的电缆末端。
3.按权利要求2的印刷电路板，其特征在于，夹持元件(2)形成具有通道形式的电缆导槽(16，17)用于接受有包皮的电缆末端(3，4)，其中每个通道式导槽至少与一个导体出口区域对印刷线路(7，8)的一个接触区(5，6)相邻排列。
4.按权利要求1至3之一的印刷电路板，其特征在于，印刷电路板(1)的衬底和夹持元件(2)共同组成整体的结构元件。
5.按权利要求1至4之一的印刷电路板，其特征在于，电缆末端(3，4)的导体(12，13)由夹持元件(2)的通道式导槽(16，17)伸出，通过焊接可以导电的和机械固定的连接在印刷线路(7，8)的接触区(5，6)上。
6.按权利要求1至5之一的印刷电路板，其特征在于，至少两个连接接触区(5，6)与一个作为电阻层形成的印刷线路(7，8)导电地相连接。
7.按权利要求1至5之一的印刷电路板，其特征在于，至少两个连接接触区(5，6)分别与一个印刷线路(7，8)相连，它们分别具有一个连接接触区(9，10)可焊接电的或电子学的元件。
8.按权利要求1至5之一的印刷电路板，其特征在于，至少两个连接接触区(5，6)分别与一印刷线路(7，8)相连接，它们组成了电极。
9.印刷电路板与至少一个印刷线路以及从而用于连接至少一个连接导体的连接接触区的制造方法，其特征在于，在注塑工艺中，由塑料粒料制成印刷电路板(1)的整体的预成形，其中由印刷线路(7，8)的连接接触区(5，6)形成的平面上伸出一种夹持元件(2)，为了接受至少一根包复的连接电缆末端(3，4)，该元件应是如此组成的，它至少含有一个通道式导槽(16，17)，该导槽具有一个电缆末端出口区，该区与至少一个连接接触面(5，6)相邻。
10.按权利要求9的方法，其特征在于，印刷线路(7，8)和连接接触区(5，6，9，10)在压印法中在初型上使其金属化。
11.按权利要求9或10的方法，其特征在于，同时利用注塑法生产至少两个印刷电路板的初型制成初型组(Nutzen)。
12.按权利要求9或10的方法，其特征在于，印刷线路(7，8)和连接接触面(5，6，9，10)借助热压印薄膜用压印模具覆在初型上。
13.按权利要求12的方法，其特征在于，在初型组中所含的各个印刷电路板(初型)的接触区上安装电阻(11)，与连接电缆的末端相连，并最后分成单个的电路板。
14.按权利要求13的方法，其特征在于，电阻(11)通过边缘的金属化，为在接触区(9，10)上焊接作准备。
15.按权利要求1具有伸出的去绝缘导体末端的电缆连接导体，在印刷电路板的接触区上的连接方法，其特征在于，将印刷电路板(1)置于工件安装固定装置(29)中，同时在焊咀(30)上部与向下对准的接触区(5，6)定位，其中用夹紧器(32)将电缆与它的导体未端，直至介于印刷电路末端突出的定位销钉(31)的制动装置，沿着印刷电路板纵轴(26)如此的进行，即将电缆末端(3，4)与它的外包皮置于夹持元件(2)的导槽(16，17)中，同时电缆去绝缘层的导体(12，13)处于接触区(5，6)下面，同时与它们接触和最后由焊咀(30)引至接触区(5，6)上一种溢出的焊料(35)，其中去绝缘层的导体末端(12，13)与接触区(5，6)导电的和机械固定的相连。
16.按权利要求15的方法，其特征在于，将至少两个印刷电路板(1)作为初型组置于一种工件安装固定装置中，同时至少两个夹紧器将两个连接电缆末端平行地引入夹持元件中，并且将去绝缘层的导体未端分别与接触区相连。
17.按权利要求1至7之一的印刷电路板作为温度传感器和/或加热器应用。
18.按权利要求8一种印刷电路板应用于电容的测量。
全文摘要
具有至少一种元件如测量电阻,热电阻或测试电极装置的印刷电路板,具有至少两种与印刷线路相连的接触区与一有包皮的连接电缆的去绝缘层导体末端形成导电的和机械牢固的连接,其中电缆末端与它的外皮可定位于相对印刷电路板不能移动安置的夹持元件中,并与印刷线路的接触区具有一定间距,在一优越的实施形式中,夹持元件为导线外套的夹紧固定具有通道式导槽,它与它的导体出口区分别与印刷电路板的一个接触区相邻安置。
文档编号H01R12/62GK1186411SQ9711980
公开日1998年7月1日 申请日期1997年9月30日 优先权日1996年9月30日
发明者G·达马思克, K·威南德, F·施拉格 申请人:赫罗伊斯传感器－奈特股份有限公司