大电流连接器及其制造方法技术

本发明专利技术提出一种大电流连接器，大电流连接器具有：具有至少一个引脚的至少一个大电流元件，大电流元件具有头部区域和与头部区域相反的引脚底侧；以及电路板，电路板具有顶侧和与顶侧相反的底侧，并且具有用于容纳至少一个引脚的孔。引脚具有圆形的截面，截面具有预先确定的引脚直径和引脚长度。在将至少一个引脚引入相对应的孔中之后，存在从引脚底侧到电路板的底侧的距离，并且电路板的孔直径最多比引脚直径大0.1mm。此外提供一种用于制造大电流连接器的方法。接器的方法。接器的方法。

【技术实现步骤摘要】
大电流连接器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种大电流连接器和一种用于制造该大电流连接器的焊接方法。

技术介绍

[0002]在电动汽车和一般的功率电子装置中通常存在问题的是制造针对大电流的、通向电路板的接口。由于在此廉价的焊接技术出现问题，因此大部分使用挤压焊接技术(Einpresstechnologie)，其中在此还存在优化需求。

技术实现思路

[0003]为了实现此目的，本专利技术的目的在于，提供一种优化的大电流连接器和一种用于制造大电流连接器的焊接方法。根据本专利技术，这个目的通过专利独立权利要求的特征来实现。有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0004]提出一种大电流连接器，所述大电流连接器具有带有至少一个引脚的至少一个大电流元件，所述大电流元件具有头部区域和与所述头部区域相反的引脚底侧。此外设置有电路板，所述电路板具有顶侧和与所述顶侧相反的底侧并且具有用于容纳所述至少一个引脚的孔。所述引脚具有圆形的截面，所述截面具有预先确定的引脚直径和引脚长度。在将所述至少一个引脚引入相对应的孔中之后，存在从所述引脚底侧到所述电路板的底侧的距离，并且所述电路板的孔直径最多比所述引脚直径大0.1mm。
[0005]目的在于，在SMD工艺中通过焊接将大电流元件尽可能最佳地紧固在电路板上。SMD工艺还被称为引脚浸膏工艺。在此，在相同的工艺步骤中通过焊膏印刷对元件进行焊接，在该工艺步骤中还将SMD部件焊接在电路板上。
[0006]以下的特征用于进一步优化大电流连接器。
[0007]在一个实施方式中，所述距离介于包含0.2mm与0.3mm之间。即，成立的是：0.2mm≤A1≤0.3mm。在一个实施方式中，所述至少一个引脚的表面是光滑的。在一个实施方式中，所述至少一个引脚在其引脚底侧上被倒角。
[0008]通过大电流元件的引脚的对应几何形状可以实现使焊膏经优化地、即尤其均匀地分布在电路板的孔中。这实现经优化的电接触。
[0009]为了实现在引脚与电路板之间的最佳连接，还提供一种用于制造大电流连接器的方法。在此，通过焊膏印刷将大电流元件的引脚焊接到电路板中的相对应的孔中，其方式为：在原本的焊接之前以如下方式将焊膏施加到电路板的子区域上，即使得相应地存在呈预先确定的宽度的无焊膏的空白，从而使得该孔的至少一个子区域不具有焊膏。
[0010]以下所描述的适配被用于进一步优化焊接过程。
[0011]在一个实施方式中，所述无焊膏的空白居中地延伸穿过所述孔。这使得在焊接过程期间焊膏均匀地分布在孔中并且避免了焊膏在电路板的底侧流出。
[0012]在一个实施方式中，取决于所述大电流元件来选择用于将焊膏涂覆到电路板上的模板厚度，并且所述模板厚度介于200μm与600μm之间。因此提供足够焊料来进行焊接。
[0013]在一个实施方式中，所述无焊膏的空白的宽度介于所述孔直径的25％与75％之间。无焊膏的空白的宽度取决于所使用的大电流元件及其引脚直径。
[0014]本专利技术的另外的特征和优点从借助示出本专利技术细节的附图对本专利技术实施例的以下说明和权利要求得出。在本专利技术的变体中，单独的特征可以单独地或者多个一起以任意组合来实现。
附图说明
[0015]在下文中借助附图来详细阐述本专利技术的优选实施方式。
[0016]图1示出根据本专利技术的实施方式的大电流元件的引脚的截面视图。
[0017]图2示出根据本专利技术的一个实施方式被涂覆有焊膏的电路板的示意性俯视图。
具体实施方式
[0018]在下文中的附图说明中，相同的元件或功能设有相同的附图标记。
[0019]大电流元件例如被用于汽车领域中的变速器控制器中，并且可以被用于致动器、油泵并且被用于给变速器控制器供电。在大多数情况下，大电流元件在某一区域中具有多个引脚1，以便由此被紧固在电路板2上。于是，与具有引脚1的区域相反的头部区域11被用于与其他部件(例如致动器等)接触。在下文中仅关注与电路板2接触，因此描述局限于大电流元件的这一部分。
[0020]本专利技术的目的在于，通过使用焊膏的焊接方法来将大电流元件藉由其引脚1经优化地电连接至电路板2。为此，在焊接方法中在最佳的毛细力和最佳的连接、以及对电路板几何形状的适配和对特定的焊膏印刷几何形状的使用方面对大电流元件的引脚1进行修改。有利地，这全部组合地进行。在下文中描述优化措施。
[0021]在大多数情况下，大电流元件具有一样长的、用于与电路板2接触的多个引脚1。于是，在相反的头部区域上可以紧固有外部元件(例如致动器)并且因此将该外部元件电连接至电路板2。引脚1各自具有顶侧(头部区域11连接至该顶侧)以及相反的引脚底侧10。引脚1首先从其引脚底侧10开始被插入或压入电路板2的为这些引脚而设的孔20中并且通过焊膏印刷方法被焊接在这些孔中。因此实现对应的电接触。为了实现焊膏4的最佳灌入和分布，大电流元件的引脚1的几何形状与电路板2的孔20的几何形状如下文所描述地相适配。
[0022]图1示出大电流元件的引脚1的截面视图，该引脚已经借助焊膏4被紧固在电路板2的孔20中。以下的实施方式对大电流元件的所有引脚1同样适用，因此仅参考单独的引脚1。在所有实施方式中，引脚1具有圆状的截面，该截面具有预先确定的引脚直径D1。
[0023]大电流元件应藉由引脚1被紧固在其上的电路板2具有与大电流元件的引脚1相对应的孔20，即穿过电路板2的整个厚度的通孔。每个孔20具有预先确定的孔直径D2，该孔直径最多比引脚直径D1大预先确定的值。有利地，孔直径D2最多比引脚直径D1大0.1mm，因此产生一定宽度B的毛细间隙30。在理想情况下，毛细间隙30的宽度B在整个周向上相等。有利地，孔直径D2与大电流元件的引脚1的引脚直径D1的公差允许宽度B为0.05mm的毛细间隙30。
[0024]此外，引脚1有利地具有光滑的表面。由此，由于在孔20的壁与引脚1之间的毛细间隙30中作用的毛细力而实现使焊膏4均匀地分布在电路板2的孔20中。
[0025]为了能够生成清洁的焊料弯月面并且避免液态的焊料(即焊膏4)在焊接过程中经由孔20被拉出来并且因此在焊接过程中向下滴，引脚长度L1有利地比电路板的厚度短预先确定的值，使得在引脚1被引入电路板2的所设的孔20中之后在引脚底侧10与电路板2的底侧21之间存在距离A1。引脚底侧10与电路板2的底侧21之间的距离A1有利地介于包含0.2mm与0.3mm之间，即0.2mm≤A1≤0.3mm。引脚长度L1或距离A1原则上被选择成使得引脚1从不在下方从电路板2露出。
[0026]有利地，额外地在引脚底侧10上(即在侧壁与引脚底侧10之间的过渡处)存在圆形的引脚1的倒角12。倒角还额外支持形成清洁的焊料弯月面，结果正如在图1中可以看到的。
[0027]通过电路板2(更准确地说是孔20)的几何形状与引脚1的几何形状的对应适配可以实现：使焊膏4非常均匀地分布在钻孔20中并且因此实现非常好的电接触。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大电流连接器，所述大电流连接器具有：
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具有至少一个引脚(1)的至少一个大电流元件，所述大电流元件具有头部区域(11)和与所述头部区域(11)相反的引脚底侧(10)；以及
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电路板(2)，所述电路板具有顶侧和与所述顶侧相反的底侧，并且具有用于容纳所述至少一个引脚(1)的孔(20)，其中
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所述引脚(1)具有圆形的截面，所述截面具有预先确定的引脚直径(D1)和引脚长度(L1)，并且其中在将所述至少一个引脚(1)引入相对应的孔(20)中之后，存在从所述引脚底侧(10)到所述电路板(2)的底侧的距离A1，并且
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所述电路板(2)的孔直径(D2)最多比所述引脚直径(D1)大0.1mm。2.根据权利要求1所述的大电流连接器，其中所述距离A1介于包含0.2mm与0.3mm之间，即0.2mm≤A1≤0.3mm。3.根据权利要求1或2所述的大电流连接器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：