車輛電壓調(diào)節(jié)器用電性連接裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置，其可采用半自動或自動化加工方式，連接于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路板上預(yù)設(shè)的接合處及外部電路而達(dá)到電性接合與固定的效果。該電性連接裝置包含一列電性連接針腳，將與電路板電路布局面接觸并在回焊流程時熔接于其上；及一列折彎的扶持針腳，將與電路板基板面接觸；兩列電性連接針腳與扶持針腳兩者間隔交錯排列并形成一夾持形狀，可用以夾持電路板上的接合處。
【專利說明】 車輛電壓調(diào)節(jié)器用電性連接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電路板與外部線路之間的電性連接裝置，尤其涉及車輛發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)電路板與外部電路如電壓調(diào)節(jié)器五金架、碳刷、行車計算機(jī)等之間的電性連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的汽車發(fā)電機(jī)系統(tǒng)主要是由轉(zhuǎn)子組、定子繞組、整流橋、指示燈、電瓶及電壓調(diào)節(jié)器等組成。當(dāng)汽車發(fā)動時，內(nèi)燃機(jī)皮帶帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，同時激磁電流流入轉(zhuǎn)動中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生磁場，發(fā)電機(jī)的定子感應(yīng)此磁場而產(chǎn)生交流電，交流電再經(jīng)整流橋轉(zhuǎn)換為直流電輸出，對電瓶充電并供應(yīng)汽車內(nèi)電氣裝置的用電需求。電壓調(diào)節(jié)器的作用在于根據(jù)汽車內(nèi)電氣裝置的電力消耗以及電瓶電壓準(zhǔn)位，來調(diào)節(jié)流入轉(zhuǎn)子的激磁電流及因應(yīng)而生的磁場大小，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。其中，調(diào)節(jié)器內(nèi)電路板上的控制電路與外部電路，如電壓調(diào)節(jié)器支架內(nèi)五金件、碳刷等之間的電性傳輸須經(jīng)由一外部線路導(dǎo)通以構(gòu)成回路。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，汽車電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的電路板與外部電路間的電性連接方式，常以待電路板制作完成后，再以人工熔接(soldering)方式，將金屬導(dǎo)線分別熔接于電路板和外部電路的目標(biāo)位置上。也有現(xiàn)有技術(shù)中采用塑形調(diào)節(jié)器五金架并形成一列突出的針腳，后續(xù)再以人工熔接的方式導(dǎo)通電路板與調(diào)節(jié)器五金架的針腳。在采用人工熔接的加工方式，常出現(xiàn)成品在電性連接及可靠度上的疑慮，例如烙鐵熔接的溫度設(shè)定不當(dāng)造成電路板內(nèi)的導(dǎo)線線路(trace)剝離，或是金屬導(dǎo)線并未連接在電路板上。再者，人工熔接時，容易因接合點無法對準(zhǔn)連接目標(biāo)位置而造成電性短路或連接不當(dāng)，使金屬導(dǎo)線脫落而未連接電性。此外，由于在汽車發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)屬于嚴(yán)苛環(huán)境條件，不良的熔接點在此環(huán)境的冷熱沖擊下，更容易出現(xiàn)脫落的情形。上述的問題都可能導(dǎo)致汽車調(diào)節(jié)器功能無法正常運(yùn)作而引發(fā)后續(xù)行車駕駛上的安全問題。
[0004]在汽車產(chǎn)業(yè)行之已久的DFMEA及PFMEA失效模式與后果分析中，一直將電路板與外部電路之間的電性連接功能失效列為會危害車輛安全行駛的高度風(fēng)險層級。為預(yù)防此風(fēng)險的發(fā)生，本實用新型的電性連接裝置可采用如表面黏著封裝技術(shù)(SMT, surface mounttechnology),但不限于SMT封裝制程等半自動或自動化加工方式，以避免上述電路板與外部電路之間的電性連接須以人工熔接方式，進(jìn)而提高成品可靠性及可量產(chǎn)性。
[0005]在SMT封裝制程中，待電子組件置放于電路板后會經(jīng)歷一道回焊(reflow)流程，電路板與其上的電子組件在回焊流程中在不等的時間內(nèi)歷經(jīng)不同溫度區(qū)間。其目的在于將電路板上所印刷的錫膏熔融而與其上的電子組件完全的接合，以達(dá)電性的連接以及固定的效果。
[0006]一般而言，回焊流程所經(jīng)歷的數(shù)個溫度區(qū)間區(qū)大致可分為預(yù)熱(pre-heat)、浸潤(soak)、回焊(reflow)、及冷卻(cool-down)四個區(qū)間。在預(yù)熱區(qū)間內(nèi)，回焊通道內(nèi)的溫度緩慢上升，使電路板及其上的錫膏同時升溫，有利于錫膏內(nèi)的部分溶劑與水氣慢慢揮發(fā)而不會產(chǎn)生塌陷，同時避免電路板因受熱不均而有變形、或是電子零件損壞的情形。
[0007]在浸潤區(qū)間內(nèi)，錫膏內(nèi)的溶劑進(jìn)一步被揮發(fā)掉，而電路板、電子零件與錫膏在回焊通道內(nèi)長時間地均勻?qū)α魇軣帷Ｔ诨睾竻^(qū)內(nèi)，回焊通道溫度達(dá)錫膏熔點之上，此時錫膏熔融并迅速浸潤焊墊，焊料隨電子零件的引腳爬升并吸附在引腳上。最后在冷卻區(qū)內(nèi)迅速降溫使焊料凝固，電子零件得以固定在電路板上并達(dá)到電性連接。
[0008]因采用回焊流程，電路板、電子零件、錫膏三者可同時均勻地受熱，使三者的溫度差值達(dá)到最小，并有效的使錫膏熔融而固定電子零件達(dá)到電性連接；同時，不會有因溫度不足而產(chǎn)生的冷焊、受熱不均等焊接不良的情形發(fā)生，或是因局部高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力而對基板或電子零件的破壞。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型的目的在提供一種電性連接裝置，其可采用半自動或全自動化的加工方式導(dǎo)通電路板與外部電路之間的電性連接，以有效的減少對電路板可能的破壞。例如，可在電路板歷經(jīng)SMT封裝制程的回焊流程時，同時熔接本實用新型的電性連接裝置于電路板上預(yù)設(shè)的接合處而達(dá)到電性接合與固定的效果，待組裝于調(diào)節(jié)器五金架后，以自動化點焊的方式導(dǎo)通電路板與外部電路之間的電性連接。
[0010]為達(dá)到上述目的,本實用新型的電性連接裝置(electrical connector)包含一列電性連接針腳(electrically connecting pin),將與電路板電路布局面接觸；以及一列折彎的扶持針腳(supporting pin),將與電路板基板面接觸；電性連接針腳與扶持針腳兩者間隔交錯排列并形成一夾持形狀(clamping shape)，可用以夾持電路板上的接合處。進(jìn)一步，在電性連接針腳有一第一折彎設(shè)計(bending design),另外在扶持針腳有一第二折彎設(shè)計。更進(jìn)一步在電性連接針腳末端與電路板接合處，有一貫穿孔(through hole)。
[0011]本實用新型的優(yōu)點在于:兩列間隔交錯排列的電性連接針腳與扶持針腳可以夾持的方式對準(zhǔn)并固定于電路板上的接合處。另外扶持針腳上的第二折彎設(shè)計可迫緊電路板以加強(qiáng)夾持效果，使本實用新型與電路板在經(jīng)歷回焊流程等半自動或自動化連接過程中不易發(fā)生位移。電性連接針腳上的貫穿孔可進(jìn)一步使電路板接合處的錫膏在經(jīng)過回焊流程呈熔融狀態(tài)時，可經(jīng)由貫穿孔溢出而覆蓋電性連接針腳表面，使電性連接針腳與電路板之間的連接更為牢固。
[0012]本實用新型的另一優(yōu)點在于:本實用新型的電性連接裝置可在回焊流程等半自動或自動化加工方式時連接于電路板上。由于在回焊通道內(nèi)該電路板、錫膏及本實用新型的電性連接裝置處在一均勻的溫度場內(nèi)，可有效地避免在現(xiàn)有技術(shù)中人工熔接時的高溫烙鐵對本實用新型的電性連接裝置或電路板產(chǎn)生局部高溫、溫度不均勻或溫度不足等大幅度的溫度差，而產(chǎn)生應(yīng)力殘留或冷焊現(xiàn)象，使接合處不牢固、強(qiáng)度不足或?qū)е聦﹄娦赃B接裝置、電路板及其接合點的可能影響與破壞。尤其本實用新型的電性連接裝置處于汽車用調(diào)節(jié)器內(nèi)，經(jīng)常會承受大幅度的高低溫變化，若是結(jié)合處強(qiáng)度不足或有應(yīng)力殘留現(xiàn)象在此等沖擊下將更容易脫落，而喪失電性連接的功能進(jìn)而危害行車安全。
[0013]本實用新型的另一優(yōu)點在于:本實用新型的電性連接裝置可采用半自動或自動化方式連接電路板及外部電路，可有效縮短以往二次加工的制程時間與成本，并且提升生產(chǎn)量與成品的可靠度，降低人工熔接中烙鐵的溫度設(shè)定不當(dāng)而造成電路板內(nèi)的導(dǎo)線線路剝離、人工熔接時在接合點無法準(zhǔn)確對準(zhǔn)造成的電性短路以及連接不當(dāng)導(dǎo)致脫落而未連接電性等問題。
[0014]本實用新型的另一優(yōu)點在于:電性連接針腳的第一折彎設(shè)計可用以定位電性連接針腳與電路板接觸的區(qū)域，可使兩者接觸的區(qū)域在設(shè)定范圍內(nèi)。更進(jìn)一步，該第一折彎設(shè)計待本實用新型的電性連接裝置與電路板連接完成后，在裁切本實用新型的電性連接裝置末端的連板時，可提供一緩沖力量，避免破壞其與電路板的連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的電性連接裝置的第一實施例的立體圖；
[0016]圖2是本實用新型的電性連接裝置的第二實施例的立體圖；
[0017]圖3是本實用新型的電性連接裝置的第三實施例的立體圖；
[0018]圖4是本實用新型的電性連接裝置的第四實施例的立體圖；
[0019]圖5是本實用新型的電性連接裝置的第四實施例的側(cè)視圖；[0020]圖6是本實用新型的電性連接裝置與電路板的連接示意圖；
[0021]圖7是本實用新型的電性連接裝置與電路板的組合示意圖；
[0022]圖8是本實用新型的電性連接裝置與電路板的組合示意圖(不同視角)。
[0023]附圖標(biāo)記說明:100電性連接裝置、110電性連接針腳、111第一折彎設(shè)計、112貫穿孔、120扶持針腳、121第二折彎設(shè)計、130設(shè)定范圍、140電性連接裝置連板、200電路板、210電路板電路布局面、220電路板基板面、230接合處。
【具體實施方式】
[0024]為能更加了解本實用新型的特點與技術(shù)內(nèi)容，請參考以下說明與附圖，然而附圖僅作參考的目的，而非用以限制。
[0025]圖1是本實用新型的電性連接裝置第一實施例的立體圖。如圖1所示，本實用新型的電性連接裝置100包含一列復(fù)數(shù)個電性連接針腳110，將與電路板電路布局面接觸；以及一列復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳120，將與電路板基板面接觸；兩列電性連接針腳110與扶持針腳120間隔交錯排列并形成一夾持形狀，可用以夾持電路板上的接合處。
[0026]圖2是本實用新型的電性連接裝置第二實施例的立體圖。本實用新型的電性連接裝置100包含一列復(fù)數(shù)個電性連接針腳110，將與電路板電路布局面接觸；以及一列復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳120，將與電路板基板面接觸；兩列電性連接針腳110與扶持針腳120間隔交錯排列并形成一夾持形狀，可用以夾持電路板上的接合處。扶持針腳120進(jìn)一步包含一第二折彎設(shè)計121，用以緊迫電路板基板面，使其不易發(fā)生位移；電性連接針腳110進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計111用以定位電性連接針腳與電路板接觸的區(qū)域，可使兩者接觸的區(qū)域在設(shè)定范圍130內(nèi)。更進(jìn)一步，當(dāng)本實用新型的電性連接裝置與電路板連接完成后，在裁切本實用新型的電性連接裝置連板140時，可提供一緩沖的作用，避免破壞其與電路板的結(jié)合?
[0027]圖3是本實用新型的電性連接裝置第三實施例的立體圖。本實用新型的電性連接裝置100包含一列復(fù)數(shù)個電性連接針腳110，將與電路板電路布局面接觸；以及一列復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳120，將與電路板基板面接觸；兩列電性連接針腳110與扶持針腳120間隔交錯排列并形成一夾持形狀，可用以夾持電路板上的接合處。其中，在電性連接針腳末端與電路板接合處，有一貫穿孔112，該貫穿孔的形狀可為圓孔、矩形槽、狹縫(slit)或任何不規(guī)則形狀，其目的在使電路板上印刷的錫膏可在熔融時經(jīng)由該貫穿孔溢出，并在冷卻時附著于電性連接針腳未與電路板電路布局面接觸的面。
[0028]圖4及圖5是本實用新型的電性連接裝置第四實施例的立體圖及側(cè)視圖；并參閱圖6，其說明本實用新型的電性連接裝置100的第四實施例與電路板200連接的示意圖。本實用新型的電性連接裝置100包含一列復(fù)數(shù)個電性連接針腳110，將與電路板電路布局面210接觸；以及一列復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳120，將與電路板基板面220接觸；兩列電性連接針腳110與扶持針腳120間隔交錯排列并形成一夾持形狀，可用以夾持電路板上的接合處230。電性連接針腳110進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計111用以定位電性連接針腳與電路板接觸的區(qū)域，可使兩者接觸的區(qū)域在設(shè)定范圍130內(nèi)。更進(jìn)一步，當(dāng)本實用新型的電性連接裝置與電路板熔接完成后，在裁切本實用新型的電性連接裝置連板140時，可提供一緩沖的作用，避免破壞其與電路板的結(jié)合。其中，在電性連接針腳末端與電路板接合處，有一貫穿孔112，該貫穿孔112的形狀可為圓孔、矩形槽、狹縫(slit)或任何不規(guī)則形狀，其目的在使電路板上印刷的錫膏可在熔融時經(jīng)由該貫穿孔112溢出，并在冷卻時附著于電性連接針腳110未與電路板電路布局面210接觸的面。
[0029]參閱圖6，本實用新型的電性連接裝置100的電性連接針腳(110)將與接觸電路板電路布局面210上已印刷錫膏的接合處230接合。圖7和圖8分別說明本實用新型的電性連接裝置與電路板的不同視角的組合示意圖。
[0030]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，采用半自動或自動化加工方式連接于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部電路板(200)及外部電路，包含有: 一列復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)，將與電路板電路布局面(210)接觸；及 一列復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳(120)，將與電路板基板面(220)接觸； 兩列電性連接針腳(110)與扶持針腳(120)間隔交錯排列并形成一夾持形狀，用于夾持電路板上的接合處(230)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳(120)末端進(jìn)一步包含一第二折彎設(shè)計(121)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計(111)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)末端與電路板接合處，有一貫穿孔(112)。
5.如權(quán)利要求4所 述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該貫穿孔(112)為圓孔、矩形槽或狹縫。
6.如權(quán)利要求4所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳(120)末端進(jìn)一步包含一第二折彎設(shè)計(121)。
7.如權(quán)利要求6所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計(111)。
8.如權(quán)利要求4所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計(111)。
9.一種用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，包含有: 一列復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)，將與電路板電路布局面(210)接觸；及 一列復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳(120)，將與電路板基板面(220)接觸； 兩列電性連接針腳(110)與扶持針腳(120)間隔交錯排列并形成一夾持形狀，用于夾持電路板上的接合處(230)。
10.如權(quán)利要求9所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，與電路板電路布局面(210)接觸的該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)，采用半自動或全自動的加工方式連接于電路板(200)或外部電路上。
11.如權(quán)利要求10所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳(120)末端進(jìn)一步包含一第二折彎設(shè)計(121)。
12.如權(quán)利要求11所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計(111)。
13.如權(quán)利要求10所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)末端與電路板接合處，有一貫穿孔(112)。
14.如權(quán)利要求13所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該貫穿孔(112)為圓孔、矩形槽或狹縫。
15.如權(quán)利要求14所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個折彎的扶持針腳(120)末端進(jìn)一步包含一第二折彎設(shè)計(121)。
16.如權(quán)利要求15所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個電性連接針腳(110)進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計(111)。
17.如權(quán)利要求13所述的用于車輛發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的電性連接裝置(100)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個 電性連接針腳(110)進(jìn)一步包含一第一折彎設(shè)計(111)。
【文檔編號】H01R12/55GK203747068SQ201320895982
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】陳本何, 賴致平 申請人:奕微科半導(dǎo)體科技股份有限公司