具有印刷电路板的组件及固定印刷电路板的方法技术

本公开涉及一种具有印刷电路板(103)的壳体组件(100)以及一种将印刷电路板(103)固定在壳体组件(100)中的方法。组件(100)包括：第一壳体部分(101)，其具有从第一壳体部分(111)的基部向上延伸的第一保持元件(102)；第二壳体部分(104)，其具有从第二壳体部分(104)的盖向下延伸的第二保持元件(109)；印刷电路板(103)，其可附接到第一保持元件(102)的开口端；其中，当第一壳体部分(101)与第二壳体部分(104)接合时，第一保持元件(102)的开口端适于接收第二保持元件(109)的远端。

Components with PCB and methods of fixing PCB

【技术实现步骤摘要】
具有印刷电路板的组件及固定印刷电路板的方法
本公开涉及一种具有印刷电路板的壳体组件以及一种将印刷电路板固定在壳体组件中的方法。
技术介绍
印刷电路板(PCB)，也称为印刷线路板(PWB)，主要用于在诸如电阻器、集成电路和连接器之类的部件之间建立连接。当部件附接并焊接到其上时，其变成电路，然后称为印刷电路板组件(PCBA)。印刷电路板组件通常包括类似的一组基本元件。这些包括执行预期电路功能的电子部件、支撑部件并提供它们之间互连的印刷电路板、用作印刷电路板组件之间的电气接口的一个或多个连接器以及用于将部件和硬件安装到电路板上、将PCB附接到系统、提供热路径并且支撑和加固组件的系统和机械部件的其余部分。PCB对环境条件非常敏感。根据使用PCB的设备类型，会出现不同的要求，比如系统的机械完整性、抗热或振动负载的耐久性以及防止电磁干扰(EMI)。为了满足这些要求，PCB安装在框架上或盒状结构中。电子盒通常包括一个或多个盖和安装印刷电路板的主体。印刷电路板是电子产品中最常用的互连技术。随着现代电子和机械部件的封装密度的增加，PCB的要求得到了发展。这些要求现在包括更精细的导体轨道和更薄的层压板，这些层压板存在于不断增加的层数中。集成电路(IC)尤其是在过去十年中变得非常复杂。这反过来又产生了将它们安装到电路板上的新设计和制造要求。PCB通常通过螺钉或所谓的卡锁保持器连接到电子盒。与卡锁保持器相比，螺钉在PCB上占用的空间更小。然而，已经发现需要由卡锁保持器提供的更刚性连接，尤其是对于较大的PCB。这些要求导致PCB固定的实施呈上升趋势。通过更好更严格控制/成本效益的处理，PCB具有更高的功能/密度、改进的可靠性和更低的成本。此外，全球范围内合同制造的优势有效地确保了PCB的设计和制造具有国际公认的质量。印刷电路板可根据其各种属性进行分类。现在使用更简单和可理解的分类，其基于构成总布线组件或结构的布线平面或层的数量以及是否存在镀通孔。这种对电路板进行分类的方法具有直接与电路板规格相关的优点。PCB制造过程涉及许多机械操作以制备电路板。该过程始于获得可能大至2米×2米或更大的层压板。因此，诸如切割尺寸、钻孔和成形的机械过程在印刷电路板的最终质量中起重要作用。与其他PCB加工步骤不同，大多数机械操作需要大量手动操作电路板。每个机械操作在公差和精度方面都有自己的一套要求。一般来说，公差应该尽可能窄，因为它们在功能上确实需要。在每个机械操作中，正确选择工具及其锋利度对于获得可接受的加工光洁度非常重要。由于层压板的树脂脆性，不锋利的和钝的工具导致碎裂。必须保持较低的加工力的正确应用。由于固有的层压结构，过大的加工力可能导致部分分层，从而削弱层间粘合强度。振动是电子系统中最重要的负载条件之一。随着微电子工业的快速发展、高密度组装的广泛应用和电子产品服务环境的更加严苛，微组件装置通常会面临不同的振动和冲击环境效应，这会增加弹塑性变形和蠕变变形，使疲劳损伤迅速累积。这可能导致PCB组件的故障，因此可靠性变得越来越重要。因此，我们不能忽视的一点是振动环境下的芯片会产生疲劳失效。电子组件由附接到安装在电子盒中的PCB的电子部件形成。因此，电子系统的振动分析通常在三个主要级别中处理：(i)电子盒，(ii)印刷电路板，以及(iii)电子部件。在现有技术中，已知许多用于将功能部件固定在壳体中的方法，例如采用正互锁、摩擦力保持、材料整体结合或这些的组合。这些方法中的一些涉及许多处理步骤，并且在这种程度上需要长的公差链。例如，在现有技术中，已知一种用于将功能部件固定在壳体中的方法。在第一步骤期间，准备第一壳体部分，其中待固定的功能部件布置在临时固定位置。在第二步骤期间，使第二壳体部分与第一壳体部分接触，使得功能部件布置在壳体部分之间的接合方向(X)上。在第三步骤期间，来自至少一个壳体部分的材料熔化成使得当在壳体部分之间形成材料整体结合时，位于壳体部分之间的功能部件被夹持就位。在文献US9073149中描述了这种方法。在该文献中，需要更多数量的处理步骤来固定功能部件。此外，功能部件的夹持仅基于第一壳体部分与第二壳体部分的附接。这种夹持不能承受壳体将经受的振动冲击，例如在车辆中。在文献US8759710中描述了另一种方法，其中描述用于通过两个部件之一的塑性变形来形状锁定连接两个部件的过程。为了使用于形成形状锁定连接的工具不与连接配对件的塑化区域直接接触，使用工具与待通过形状锁定而连接的两个部件之间的第三部件，其同时进入与待通过形状锁定而连接的两个部件之一粘合结合。用于产生连接配对件之一的塑性状态和用于形成粘合结合的热能通过电磁辐射施加通过第三部件。该现有技术文献仅涉及两个部件的连接，没有公开关于两个部件的连接如何能够固定PCB。用于连接部件的部分的类似方法还在文献US9030835中描述。一些研究涉及电子系统中发生的不同振动问题。这些研究有不同的目标，比如了解电子系统中的振动现象、振动隔离、焊点的寿命预测及可靠性计算。用于分析电子组件中的振动的分析方法得出的结论是电子设备中的故障主要取决于机械负载，并且这些机械故障主要在部件引线和焊点中观察到。因此，需要一种提供PCB在壳体中的牢固固定以承受例如由振动或扭转运动引起的应力的方法。
技术实现思路
本公开通过提出一种用于将PCB固定在壳体中的方法克服了现有技术文献的限制，该方法需要较少数量的步骤并且同时增加固定的PCB的坚固性。从那里开始，本公开提出了一种用于将印刷电路板固定在壳体中的方法以及由此获得的布置，这克服了现有技术的缺点，因此能够以相对较少的处理步骤实现简单、基本上稳固的固定且因此实现低成本。该目的通过独立权利要求的主题解决。本专利技术的有利实施例是从属权利要求的主题。根据本公开的有利实施例，提供了一种用于容纳印刷电路板PCB的组件。该组件包括：第一壳体部分，其具有从第一壳体部分的基部向上延伸的至少一个第一保持元件；第二壳体部分，其具有朝向第一壳体部分的从第二壳体部分的盖向下延伸的至少一个第二保持元件，其中当第一壳体部分与第二壳体部分接合时，第一保持元件的开口端适于接收第二保持元件的远端。根据本公开的有利实施例，第一壳体部分与第二壳体部分在组件中的接合通过激光焊接实现。根据本公开的有利实施例，组件中的第一保持元件的开口端是分段的，形成莲座。根据本公开的有利实施例，组件中的第一保持元件具有中空腔的形式。根据本公开的有利实施例，组件中的印刷电路板PCB可附接到第一保持元件的开口端。根据本公开的有利实施例，组件中的第二保持元件优选地具有锥形心轴的形状，具有适于接收在中空腔中而不接触中空腔的基部的会聚端。根据本公开的有利实施例，从第一保持元件的开口端开始的长度的约三分之二被分段。根据本公开的有利实施例，当第一壳体部分与第二壳体部分接合时，第一保持元件的区段蠕变到PCB上。根据本公开的有利实施例，当第一壳体部分与第二壳体部分接合时，第一保持元件朝向基部呈锥形。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于容纳印刷电路板(103，203)的组件(100，200)，包括：/n第一壳体部分(101，201)，该第一壳体部分具有从第一壳体部分的基部(111)向上延伸的至少一个第一保持元件(102，202)；/n第二壳体部分(104，204)，该第二壳体部分具有朝向第一壳体部分的从第二壳体部分的盖向下延伸的至少一个第二保持元件，/n其中，当所述第一壳体部分与第二壳体部分接合时，所述第一保持元件(102，202)的开口端适于接收所述第二保持元件(109)的远端。/n

【技术特征摘要】
20180810 IN 2018410300951.一种用于容纳印刷电路板(103，203)的组件(100，200)，包括：
第一壳体部分(101，201)，该第一壳体部分具有从第一壳体部分的基部(111)向上延伸的至少一个第一保持元件(102，202)；
第二壳体部分(104，204)，该第二壳体部分具有朝向第一壳体部分的从第二壳体部分的盖向下延伸的至少一个第二保持元件，
其中，当所述第一壳体部分与第二壳体部分接合时，所述第一保持元件(102，202)的开口端适于接收所述第二保持元件(109)的远端。


2.根据权利要求1所述的组件(100，200)，其中，所述第一壳体部分(101，201)与第二壳体部分(101，201)的接合通过激光焊接实现。


3.根据权利要求2所述的组件(100，200)，其中，所述第一保持元件的开口端是分段的，形成莲座。


4.根据权利要求1至3之一所述的组件(101，201)，其中，所述第一保持元件(102，202)具有中空腔(110)的形式。


5.根据权利要求1至4之一所述的组件(101，201)，其中，印刷电路板(103，203)可附接到所述第一保持元件(102，202)的开口端。


6.根据权利要求1所述的组件(101，201)，其中，所述第二保持元件(109)优选地具有锥形心轴的形状，具有适于接收在所述中空腔中而不接触中空腔的基部的会聚端。


7.根据权利要求1所述的组件(101，201)，其中，从所述第一保持元件(102，202)的开口端开始的长度的约三分之二被分段。

【专利技术属性】
技术研发人员：G里德尔，A舒尔兹，C克雷默，O斯特格，K辛格，B盖塞尔曼，
申请(专利权)人：泰连德国有限公司，泰科电子连接印度私有有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE