專利名稱：接線盒和接線盒的印刷電路板的焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種裝配在車輛上的電子線路，更特別地，本發明涉及一種安裝在車輛上的接線盒。
背景技術：
通常，一部車輛上有20到30條保險絲和大約10個繼電器。為了根據不同模式合理分配車輛中的電力，在車輛駕駛室和引擎室內分別安裝了用于保護車輛線纜的接線盒。
通常，這樣的接線盒包括多個沿垂直方向平行排列的印刷電路板(PBCs)。為了實現上下印刷電路板的電連接，沿著印刷電路板的邊緣向印刷電路板中插入連接銷，在印刷電路板的上述邊緣處可以進行焊接。通過把上下印刷電路板上的連接銷焊接到一起，可以將上下印刷電路板連接起來。
然而，由于使用了多塊印刷電路板，這種常規的接線盒的體積較大。因此，在車輛上安裝這種接線盒有空間上的限制。
在多塊印刷電路板層疊成相互平行的產品中，通過將連接銷焊接到一起來實現印刷電路板之間的電連接。因而，需要進行多次焊接。所以，存在制造時間和成本增加的問題。
為了解決此問題，對接線盒提出改進。韓國實用新型公開No.2000-0211471描述了這種接線盒的一個例子。
圖6為上文所述的接線盒的分解透視圖。如圖6所示，接線盒具有單板型結構，并包括一個有頂蓋110和底蓋120的外殼。頂蓋110構型成用于容納各種裝置，例如保險絲111、112；繼電器113、114等，而底蓋120則構型成用于容納輸入和輸出連接器121、122。外殼內布置有金屬母線層115、絕緣板116和一塊單獨的印刷電路板119。連接端117和118連接到印刷電路板119上。這樣，接線盒擁有一個簡單的結構，從而達到降低制造成本的目的。
在上述的常規單板型接線盒中，每個連接端118(可以是凸出式連接端)通過焊接方式固定到印刷電路板119的一個表面上，每個連接端117(可以是中頻(MF)端)則通過機械方式插入印刷電路板119的另一個表面。這樣，通過一次焊接，連接端117和118就可以安裝到印刷電路板119的兩個表面上了。
然而，上述的單板型的接線盒中，需要用一塊絕緣板116來支撐金屬母線層115來實現金屬母線層115與設于其下的印刷電路板119之間的電絕緣。這樣，接線盒的整體結構和裝配過程就復雜化了。因而，增大了接線盒的體積。此外，由于增加了生產、裝配絕緣板和金屬母線層的成本，制造成本也增加了。
由于MF連接端117是機械地插入印刷電路板119的一個表面的，因而上文所述的單板型接線盒存在一個問題，即，當把繼電器113、114或保險絲111、112插入或拔出MF連接端117時，或在該板119安裝到車輛上之后的使用過程中所受到的外部沖擊，會使連接端117折斷或引起電連接的不穩定。
另外，使用波動焊接方法(通過盛放在焊料液體容器內的液體焊料的波動進行焊接)也不可能一次把連接端焊接到印刷電路板上。連接端的焊接可通過更為復雜的焊接工藝實現。
發明內容
本發明是針對上述問題做出的，本發明的一個目的是提供一種結構簡單、緊湊、可以省掉常規接線盒中的金屬母線層和絕緣板的單板型接線盒。
本發明的另一個目的是提供一種單板型接線盒，該接線盒具有通過一次焊接就能夠把連接端安裝到印刷電路板上的結構。
本發明的另一個目的是提供一種單板型接線盒，該接線盒具有可以把連接端簡易地焊接到印刷電路板上的結構，而且其耐久性和抗沖擊性有所提高。
本發明的另一個目的是提供一種單板型接線盒，該接線盒的結構可使連接端固定到印刷電路板兩個表面上實現可靠的電連接，而且呈現高的電導性。
根據一個方面，本發明提供一種單板型接線盒，該接線盒包括一個有頂蓋和底蓋的外殼，和一塊兩個表面上都有連接端以及分別用于容納各個連接端的通孔的印刷電路板，其中該印刷電路板的一個表面上的每個連接端均具有凸出式結構。
根據該方面，通過一次焊接過程就能把連接端固定到印刷電路板的兩個表面上。
根據另外一個方面，本發明提供一種單板型接線盒，該接線盒包括一個有頂蓋和底蓋的外殼，和一塊兩個表面上都有連接端以及分別用于容納各連接端的通孔的印刷電路板，其中上述印刷電路板具有形成于兩表面上、具有較大寬度的圖案，和沿著需要傳導大電流的一條連接線形成的輔助金屬圖案。
根據這方面，印刷電路板上連接在一起的連接端之間通過的電流量可以得到提高。
根據另外一方面，本發明提供一種焊接接線盒印刷電路板的方法，該方法包括如下步驟把連接端安裝到印刷電路板的上下表面；印刷電路板固定于熔融焊料容器上方，將該狀態的熔融焊料容器上移，從而將印刷電路板浸入熔融焊料容器，使印刷電路板的下表面與熔融焊料容器中容納的熔融焊料接觸；在加熱室中翻轉印刷電路板，讓印刷電路板保持翻轉狀態一段預定的時間；冷卻印刷電路板。
通過閱讀下面結合附圖的詳述，可以更加清楚地了解本發明的上述目的、其它特征和優點。
圖1是根據本發明一個實施例的接線盒的分解透視圖；圖2是根據本發明實施例的印刷電路板的透視圖；圖3是插入圖2中所述的印刷電路板的凹入式連接端的放大透視圖；圖4是根據本發明實施例的接線盒里的印刷電路板下表面的透視圖；圖5是根據本發明的接線盒的印刷電路板的焊接方法流程圖；圖6是常規接線盒的分解透視圖。
具體實施例方式
下文將結合附圖所示的優選實施例對本發明進行更為詳細的描述。
圖1是本發明一個實施例中的接線盒的分解透視圖。如圖1所示，本發明實施例中的接線盒包括一個頂蓋10，該頂蓋10上形成有用于安裝諸如保險絲11、12和繼電器13、14等裝置的安裝孔；一塊安裝有多個連接端21、22和23的印刷電路板20；和一個設有輸入、輸出連接器31、32的用于支撐印刷電路板20的底蓋30。
由于頂蓋10和底蓋30與常規接線盒中的一樣，本文不作進一步描述。
本發明中的接線盒的結構簡單，省掉圖6所示的常規結構中所需的金屬母線層115和絕緣板116的簡單結構。
連接端21、22、23和帶有這些連接端的印刷電路板20將得到詳細描述。
圖2是本發明實施例中的印刷電路板的透視圖。
如圖2所示，印刷電路板20的一個表面上形成有線路圖案24，而且具有用于容納凹入式連接端即連接端21和凸出式連接端即連接端22、23的通孔25。
根據本發明的實施例，每個涂在印刷電路板20上的線路圖案24均制成較大的寬度。即除了用于隔離臨近線路圖案24之間的最小尺寸間隔并提供機械安裝區域之外，線路圖案24布滿印刷電路板20的整個表面。因而，連接到印刷電路板20上的連接端可以獲得超強的導電性能。
每個連接端21、22、23機械式地插入到印刷電路板20一個表面上的一個通孔25中，這樣，這些連接端從印刷電路板20的另外一個表面上略微外突。在焊接裝配在這些通孔25中的連接端的時候，每個通孔25被構型成可以使施加在印刷電路板20的一個表面上的熔融焊料穿過通孔25流到另一個表面，因而，連接端甚至在其突出部分的位置也被焊接上了。
根據本發明的實施例，輔助通孔26和26′制于每個通孔25的附近。
如下文所述，輔助通孔26和26′用來減少在把凹入式連接端21和凸出式連接端22裝配和焊接到印刷電路板20過程中產生的接觸錯誤而導致的電連接故障。輔助通孔26和26′也用于減少由于接線盒在車輛上的使用過程中由于受到外部沖擊而引起的在印刷電路板20和連接端21、22之間發生的接觸故障所導致的電連接故障。
此外，甚至當其他各種裝置(如保險絲或繼電器)安裝到凹形連接端21上時可能導致印刷電路板20與凹入式連接端21之間的機械連接不穩定的情況下，輔助通孔26和26′也能可靠地維持良好的電連接。
如圖2和圖3所示，凹入式連接端21和凸出式連接端22各有輔助連接部分21′和22′。
輔助連接部分21′和22′各自插入到輔助通孔26和26′之中，使得凹入式連接端21和凸出式連接端22可以被印刷電路板20更牢靠地機械支撐。同時，各個連接端在印刷電路板上的接觸面積增大了，因此可以提供有效的電連接。
圖4是根據本發明實施例的印刷電路板下表面的透視圖。
除了大寬度的圖案24之外，印刷電路板20的下表面上還制有輔助金屬圖案。例如，印刷電路板20的下表面上制有金屬線28。同時，印刷電路板的一端牢固地安裝有金屬母線條27。
在大寬度圖案24上形成輔助金屬圖案的金屬母線條27和金屬線28，可以使電流在需要大電流的連接端中順暢地流過。因此，本發明中的接線盒擁有簡單的結構，它可以省掉常規接線盒中所需的金屬母線層。
優選地，金屬母線條27通過焊接垂直地安裝在印刷電路板20上面。因而，可以在印刷電路板20上安裝更多數目的連接端。
在圖4中，每條金屬線28與一個區域相對應，沿該區域是沿著印刷電路板20上的每個圖案的一部分形成的，每條金屬線28要經過焊接處理。
同時，在本發明的接線盒中，只有凸出式連接端即連接端22、23安裝到印刷電路板20的下表面上。在焊接過程中，熔融的焊料將沿著每個凸出式連接端在相關的通孔內流動。因而，在一次焊接過程中可以把在印刷電路板20兩個表面上的連接端進行焊接。
下文將描述根據本發明的接線盒中的印刷電路板的焊接方法。
圖5根據本發明的接線盒的印刷電路板的焊接方法流程圖。
根據本焊接方法，把連接端安裝到印刷電路板的兩個表面上(步驟s1)。連接端是通過機械式地插入到印刷電路板上的通孔中實現安裝的。
隨后，預熱印刷電路板，使其在有效地實現焊接的同時在焊接過程中得到保護(s2)。
接下來，把預熱過的印刷電路板浸入熔融焊料容器中，這樣，凸形連接端暴露于其上的印刷電路板的下表面就與熔融的焊料相接觸(s3)。在此步驟中，熔融的焊料被應用到通過相關的通孔從印刷電路板下表面突出的每個凹入式連接端的端部，以及每個連接端上。在常規的方法中，印刷電路板向下移動浸入到熔融液體容器中。而本發明的焊接方法中，印刷電路板向上移動從而實現其下表面的焊接過程，完成焊接過程后，印刷電路板向下移動。由于運用了上文所述方式的焊接過程，可以在焊接結束后進行翻轉印刷電路板的過程。
隨后，在加熱室中進行將印刷電路板翻轉的過程(s4)。根據該過程，施加到每個凸出式連接端上的熔融焊料經由相關的通孔流到所述凸出式連接端的從印刷電路板上表面突出的部分上，這樣甚至使所述突出部分也得到了焊接。根據本發明的焊接方法，還能防止印刷電路板的溫度突然下降，從而避免施加在印刷電路板上的焊料積結在凸形連接端上。因而，可以通過一次焊接過程更加牢固地把每個連接端機械式地固定印刷電路板。接著，冷卻被加熱的印刷電路板，然后進行檢測過程。這樣，制造過程結束(s5)。
從上文可以知道，本發明的接線盒在印刷電路板上設置了一條金屬母線條和多條金屬線來替代金屬母線層和絕緣層。因而，結構元件數目的減少并簡化了接線盒的結構，從而降低了制造成本。
在本發明的接線盒中，印刷電路板的一個表面上只帶有凸出式連接端。與此結構相應，可以通過一次焊接過程在印刷電路板的兩個表面上安裝連接端。這樣就減少了制造成本和時間。
在本發明的接線盒中，在印刷電路板上每個通孔的附近均制有輔助的通孔，從而可以保證可靠而簡易的電連接。
本發明的實施例僅為示例目的披露，在不脫離所附權利要求書中所闡述的發明范圍和精神的前提下，本領域技術人員可對本發明進行改進、增補和替換。
權利要求
1.一種單板型接線盒，該接線盒包括一有頂蓋和底蓋的外殼，和一印刷電路板，該印刷電路板的兩個表面上有連接端和分別用于容納所述連接端的通孔，其中設在印刷電路板的一個表面上的每個連接端僅具有凸出式結構。
2.如權利要求1所述的單板型接線盒，其特征在于，所述印刷電路板至少在一部分通孔附近設有輔助通孔。
3.如權利要求2所述的單板型接線盒，其特征在于，至少部分通孔中的每個孔被分配至少有兩個輔助通孔。
4.如權利要求2或3所述的單板型接線盒，其特征在于，每個分別容納于至少一部分通孔中的連接端設有用于與相關的輔助通孔相配合的輔助連接部分。
5.一種單板型接線盒，該接線盒包括一有頂蓋和底蓋的外殼，和一印刷電路板，該印刷電路板的兩個表面上具有連接端和用于容納這些連接端的通孔，其特征在于，印刷電路板具有形成于其兩個表面上的大寬度的圖案，和一條沿著需要大量電流的連接線形成的輔助金屬圖案。
6.如權利要求中5所述的單板型接線盒，其特征在于，輔助金屬圖案為一條焊接到印刷電路板上的金屬母線條。
7.如權利要求5所述的單板型接線盒，其特征在于，輔助金屬圖案為一加固的金屬圖案，該圖案是沿著印刷電路板上的至少一部分圖案額外形成的。
8.如權利要求5-7任意一項所述的單板型接線盒，其特征在于，除了用于提供所需的絕緣并提供機械安裝區域的最小間隔之外，每個圖案均形成于一個相關的印刷電路板表面的全部上。
9.一種單板型接線盒，該接線盒包括一有頂蓋和底蓋的外殼，和一印刷電路板，該印刷電路板的兩個表面上具有連接端和用于容納這些連接端的通孔，其特征在于，設在印刷電路板一個表面上的每個連接端具有凸出式結構；印刷電路板具有形成于其兩個表面上的大寬度的圖案，和一條沿著需要大量電流的連接線形成的輔助金屬圖案。
10.如權利要求9所述的單板型接線盒，其特征在于，印刷電路板設有靠近至少一部分通孔的輔助通孔。
11.如權利要求10所述的單板型接線盒，其特征在于，至少一部分通孔中的每一個被分配至少兩個輔助通孔。
12.如權利要求10或11所述的單板型接線盒，其特征在于，每個分別容納于至少一部分通孔中的連接端設有用于與相關的輔助通孔相配合的輔助連接部分。
13.如權利要求9-11任意一項所述單板型接線盒，其特征在于，輔助金屬圖案為一焊接到印刷電路板上的金屬母線。
14.如權利要求9-11任意一項所述的單板型接線盒，其特征在于，輔助金屬圖案為一種加固的金屬圖案，該圖案沿著至少一部分所述印刷電路板上的圖案額外地形成。
15.如權利要求9-11任意一項所述的單板型接線盒，其特征在于，除了用于提供所需的絕緣并提供機械安裝區域的最小間隔之外，每個圖案均形成于一個相關的印刷電路板表面的整個部分上。
16.一種焊接接線盒的印刷電路板的方法，包括如下步驟(A)把連接端安裝到印刷電路板的上下表面上；(B)向上移動熔融焊料容器到印刷電路板處于其正上方的位置，從而把印刷電路板浸入熔融焊料容器，使得印刷電路板的下表面與容納熔融焊料容器中的熔融焊料相接觸；(C)在加熱室中翻轉印刷電路板，并使印刷電路板保持翻轉狀態一段預定的時間；(D)冷卻印刷電路板。
17.如權利要求16所述的焊接方法，還包括以下步驟在步驟(B)之前，預熱印刷電路板。
全文摘要
本發明公開一種裝備于車輛上的單板型接線盒，該接線盒結構簡單易于制造，并可實現可靠的電連接和耐用性增加。所述單板型接線盒包括一個有頂蓋和底蓋的外殼，和一塊印刷電路板，該印刷電路板的兩個表面上有連接端和用于分別容納這些連接端的通孔。每個設于印刷電路板的一個表面上的連接端均具有凸出式結構。印刷電路板具有形成于其兩個表面上的大寬度的圖案，和一條沿著需要大量電流的連接線形成的輔助金屬圖案。
文檔編號H05K1/14GK1521911SQ0310199
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月30日 優先權日2003年1月30日
發明者李喆燮, 崔良鈗, 宋鐘根, 李 燮 申請人:安普泰科電子韓國有限公司