电连接器组件的制作方法

电连接器组件
关联申请的交叉引用
1.本技术要求2021年12月11日提交的美国专利申请第17/119,446号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。


背景技术：

2.机动交通工具通常配备有电气中心，所述电气中心将来自交通工具的电功率源(例如电池和/或交流发电机)的电功率分配到交通工具的电布线系统，所述电布线系统将电功率传输到交通工具中的电气设备。电气中心通常包括用于控制电功率的继电器和用于保护电气系统的电气部件免受由短路导致的损坏的保险丝。电气中心可以替代地被称为配电中心、保险丝块、或保险丝盒。
3.电气中心目前使用的总线技术通常在单个印刷电路板上和/或在由冲压金属板形成的汇流条上使用连接迹线。这两种总线技术在试图满足未来交通工具设计所允许的减少的封装空间时都提出挑战。冲压金属汇流条通常需要集成音叉端子，以将汇流条与电气部件(诸如保险丝、或继电器)互连。这些音叉端子可能会增加封装电气中心所需的垂直(z)尺寸。在电气中心中对汇流条进行布线也提出挑战，这是因为电气中心中的电气设备的分布可能导致过于复杂而无法经济地制造的冲压金属设计。对于印刷电路板，与电气部件之间的未使用的电路板材料相关联的成本可能会大大增加印刷电路板的材料成本。
4.拼板(panelization)是一种制造技术，在这种技术中，较小的印刷电路板被成组地制造并且连接到单个阵列中，从而使其更容易移动通过组装线并提供更高效的处理。单个印刷电路板可以很容易地从阵列中分板(depanelize)或移除，以用于封装或安装到产品中。拼板还可涉及在单个印刷电路板周围添加处理边缘以增加其宽度，从而更好地适应组装线上的现有处置设备。对于较大的印刷电路板，拼板可导致问题，尤其是在插入冲压金属时。当使用较大的印刷电路板来进行工作时，拼板优化变得更困难。
5.背景技术部分中所讨论的主题不应当仅因为它在背景技术部分中的提及而被假定为现有技术。类似地，背景技术部分中提及的或与背景技术部分的主题相关联的问题不应被假定为先前已在现有技术中被认识到。背景技术部分中的主题仅仅表示不同的方法，它们本身也可以是发明。


技术实现要素：

6.根据本公开内容的一个或多个方面，电气组件包括：第一印刷电路板，所述第一印刷电路板具有平面第一基板和设置在平面第一基板上的第一导电迹线；第二印刷电路板，所述第二印刷电路板与第一印刷电路板不同，第二印刷电路板具有平面第二基板和设置在平面第二基板上的第二导电迹线；以及导电设备，所述导电设备具有将第一导电迹线互连到第二导电迹线的至少两个端子。
7.在根据前述段落的电气组件的一个或多个实施例中，导电设备是继电器。
8.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，导电设备是保
险丝。
9.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，导电设备是由金属板形成的跳线(jumper)。
10.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，第一基板与第二基板不共面。
11.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，第一基板与第二基板不平行。
12.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，第一印刷电路板包括第一端子，并且第二印刷电路板包括第二端子。导电设备经由利用至少两个端子的接合而被电气地且机械地互连在第一端子和第二端子之间。
13.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，第一端子和第二端子是音叉端子。
14.在根据前述段落中的任何段落的电气组件的一个或多个实施例中，电气组件是配置用于机动交通工具中的电气中心。
15.根据本公开内容的一个或多个方面，用于组装配电中心的方法包括以下步骤：提供第一印刷电路板，所述第一印刷电路板具有平面第一基板和设置在平面第一基板上的第一导电迹线；提供第二印刷电路板，所述第二印刷电路板与第一印刷电路板不同，第二印刷电路板具有平面第二基板和设置在平面第二基板上的第二导电迹线；以及经由具有至少两个端子的导电设备来将第一导电迹线互连到第二导电迹线。
16.在根据前述段落的方法的一个或多个实施例中，导电设备是继电器。
17.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，导电设备是保险丝。
18.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，方法进一步包括以下步骤：由金属板形成导电设备以提供跳线。
19.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，方法进一步包括以下步骤：将第一基板布置为与第二基板不共面。
20.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，方法进一步包括以下步骤：将第一基板布置为与第二基板不平行。
21.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，第一印刷电路板包括第一端子，并且第二印刷电路板包括第二端子，并且所述方法进一步包括以下步骤：经由所述至少两个端子与所述第一端子和第二端子的接合来将导电设备电气地且机械地互连在所述第一端子和所述第二端子之间。
22.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，第一端子和第二端子是音叉端子。
23.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，配电中心被配置用于机动交通工具中。
24.在根据前述段落中的任何段落的方法的一个或多个实施例中，方法进一步包括以下步骤：在机动交通工具中设置配电中心。
25.根据本公开内容的一个或多个方面，电气组件包括：第一印刷电路板，所述第一印
刷电路板具有平面第一基板和设置在平面第一基板上的第一导电迹线；第二印刷电路板，所述第二印刷电路板与第一印刷电路板不同，第二印刷电路板具有平面第二基板和设置在平面第二基板上的第二导电迹线；以及装置，所述装置用于经由具有至少两个端子的导电设备将第一导电迹线互连到第二导电迹线。
附图说明
26.图1是根据一些实施例的电气组件的透视图。
27.图2是根据一些实施例的图1的电气组件的顶视图；
28.图3是根据一些实施例的图1的电气组件的侧视图；
29.图4是根据一些实施例的图1的电气组件的剖视图；并且
30.图5是根据一些实施例的组装配电中心的方法的流程图。
具体实施方式
31.通过模块化电气中心设计的实施，解决了具有复杂冲压金属汇流条设计或在印刷电路板上具有不必要的区域的问题。取决于设计布局，用于实现这些目标的各种方法都是可能的。将单个电路分离成分开的印刷电路板，在所述分开的印刷电路板上，印刷电路板的使用面积被最大化并且印刷电路板的未使用面积被最小化，并且通过电气设备(例如，保险丝或继电器或小型冲压金属跳线)将这些分开的印刷电路真实状态区域互连。此解决方案还有助于解决电气中心封装上的垂直方向约束，因为各种印刷电路板可布置在垂直轴上的不同位置处，因此允许电气中心设计师优化电气中心中的给定特定设备组的垂直位置。
32.本技术涉及一种电气组件，在图1-4中所示的示例中所述电气组件是设计用于机动交通工具中的电气中心。如所示，电气组件(以下称为组件10)包括第一印刷电路板12和分开的第二印刷电路板14。第一印刷电路板12和第二印刷电路板14中的每一个包括电路板基板16、18和设置在电路板基板16、18的表面上或电路板基板16、18内的至少一个导电迹线。电路板基板16、18可由环氧树脂或聚酰亚胺树脂形成。树脂可用编织玻璃布或其他基体(诸如，短切纤维)加固。由此类材料形成的电路板基板通常被称为fr-4或g-10型电路板。电路板基板16、18可以替代地由陶瓷或刚性聚合物材料所构成。可接受的基板材料的该清单并非详尽无遗，并且其他材料也可成功使用。在每个电路板基板16、18的至少一个主表面上电镀有导电材料层，诸如铜基材料。导电材料层然后被形成，以通常通过使用化学蚀刻工艺来生成导电迹线。
33.第一印刷电路板12和第二印刷电路板14各自包括附接至相应导电迹线的母音叉端子20。第一印刷电路板12和第二印刷电路板14通过导电设备22被电气地且机械地互连，导电设备22具有被容纳在母音叉端子20内的两个公叶片端子24，从而将第一印刷电路板12上的第一导电迹线互连至第二电路板14上的第二导电迹线。在所示的示例中，导电设备22是继电器模块，然而在替代实施例中，导电设备22可以是保险丝模块、二极管模块、或由金属板所形成的跳线。印刷电路板端子20和电气设备端子24不限于所示的端子类型，也可为兼容端子类型的任何组合。
34.第一印刷电路板12和第二印刷电路板14和导电设备可被容纳于电绝缘外壳26(参见图1)中，该电绝缘外壳26被包含在电绝缘壳体(未示出)中。
35.第二印刷电路板14可被布置为使得第二印刷电路板14的主表面与第一电路板12的主表面不共面。另外，第二印刷电路板14可被布置为使得第二印刷电路板14的主表面与第一电路板12的主表面不平行，或者第二印刷电路板14可以被布置为使得第二印刷电路板14的主表面可以与第一电路板12的主表面垂直。将第二电路板14布置为与第一电路板12不共面和/或不平行，可减小组件10的整体封装大小。另外，发明人已经能够实现印刷电路板面积减少至少45％，这为制造第一电路板12和第二电路板14所需的材料提供了材料成本节约。
36.在非限制性的所示示例中，第一印刷电路板12是主板12，并且第二印刷电路板14是四个子板14之一。所示示例中，四个子板14中的每一个都通过继电器模块22而被电气地且机械地互连至主板12。主板12可连接至交通工具电源，而子板14连接至交通工具中的各种电路，以给这些电路提供电气保护和控制。
37.本文还呈现一种用于组装诸如上述组件10之类的配电中心的方法100。方法100包括以下步骤：
38.步骤102，“提供第一印刷电路板，所述第一印刷电路板具有平面第一基板和设置在平面第一基板上的第一导电迹线”，包括提供具有平面第一基板16和设置在平面第一基板16上的第二导电迹线的第一印刷电路板12；
39.步骤104，“提供第二印刷电路板，所述第二印刷电路板具有平面第二基板和设置在平面第二基板上的第二导电迹线”，包括提供具有平面第二基板18和设置在平面第二基板18上的第二导电迹线的第二印刷电路板14；以及
40.步骤106，“经由具有至少两个端子的导电设备将第一导电迹线互连至第二导电迹线”，包括经由具有至少两个端子24的导电设备22将第一导电迹线互连至第二导电迹线。导电设备22可以是继电器、保险丝或跳线，在这种情况下，方法100可进一步包括以下可选步骤：由金属板形成导电设备22以提供跳线。
41.在步骤106之前，方法100可包括以下可选步骤：将第一基板16布置成与第二基板18不共面、和/或将第一基板16布置成与第二基板18不平行。第一印刷电路板12可以包括第一端子20，并且第二印刷电路板14可以包括第二端子20。在这种情况下，步骤106进一步包括经由将导电设备22上的两个端子24与第一端子和第二端子20接合，将导电设备22电气地且机械地互连在第一端子和第二端子20之间。
42.在步骤106之后，方法100可以进一步包括以下步骤：在机动交通工具中设置配电中心。
43.虽然已参照一个或多个示例性实施例对本发明进行了描述，然而本领域的技术人员将理解，可作出各种变化并且可用等效物替代其中的要素而不背离本发明的范围。此外，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导而不脱离本发明的本质范围。因此，本发明不限于所公开的一个或多个实施例，但本发明将包括落入随附权利要求的范围内的所有实施例。