高电流输出引脚制造技术

技术编号:3729676 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
该发明专利技术提供了一种终端引脚,用于将一个DC-DC电源转换模块或类似的模块连接到PCB上。该引脚长度的大部分区域的直径大于该引脚连接到模块或PCB的直径,这使其载流能力得到改善。该较大的直径也增加了从电源转换模块到PCB的热流动。靠近PCB板的较小直径部分增加了引脚和PCB之间的焊锡流动。间隔距离的部件可保持模块和PCB之间的预定的间隔距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于将一块印制电路板与另一块印制电路板连接在一起的引脚,尤其涉及一种载流能力和热传导能力均已有所改善的引脚。
技术介绍
电子设备通常是由印制电路板(PCB)上的电子元件组成的部件组装而成的,这些部件通过公共总线获得电源并进行通信。在此种结构的一些用例中,电源通过总线以某一电压输送到单独的电路板上,这一电压可以被这些电路板上的负载直接使用。电子设备结构的最新趋势包括,将较高电压总线和电路板级的DC-DC电源转换结合使用。这样,例如工作在48V的总线可将电源输送给一个电路板上的电源转换器,该电源转换器具有较低的输出电压,如3.5V以供该板上的器件使用。使用预安装的DC-DC电源转换模块(电源模块)促进了具有较高电压总线的结构的实施,该电源模块适于安装在PCB上,并且具有多个引脚以提供模块与PCB之间的电连接。电源模块通常以预定的间隔(stand-off)距离平行地安装在PCB上,以容纳PCB和电源模块元件,并且允许冷却空气在产热元件周围流动。典型地,用于连接的终端引脚(terminal pin)跨越电源模块和PCB之间的间隔距离,并且通常从电源模块和PCB上的孔伸出,并在该孔处形成电连接。在PCB上安装电源模块,除了提供正确的电连接外,还必须为PCB上的电源模块提供物理支撑,这种支撑结构不应妨碍电源模块上或PCB上散热元件的冷却。由于电源模块的重量和标准终端引脚的直径较小,通常采取一些措施来为电源模块/PCB的组合结构提供物理支撑。附图说明图1和图2示出了用于连接电源模块和PCB的一个现有系统。图1是具有多个引脚100的电源转换模块110的透视图,图2是安装在PCB 120上的电源模块110和引脚100的剖面图。电源模块110包括一个电路板111和多个穿过该模块的孔112,电路板111具有第一侧面113和第二侧面是115,其中第一侧面113上安装有电子元件C。每个引脚100都贯穿一个孔112,并且电连接到电路板111上的导线(conductive trace)上(未示出)。具体地,孔112与电路板111上的导线相邻,并且典型地通过焊锡131提供电路板111和引脚100之间的电连接。通常,在电路板111两侧中的任何一侧上,和/或在电路板111的内层中都可能有导线存在,这样引脚100可根据需要焊接到电路板的一侧或两侧上。典型地,一个需要电源的PCB被配置成能够接纳一个包括引脚100在内的特定电源模块110。PCB 120具有第一侧面121、第二侧面123,以及多个孔125,这些孔对应于导线(未示出)以预先确定的常规方式来进行定位。根据每个孔125的位置和所需电压来对孔125进行定位,使之可以接纳引脚100。这样,通过与孔112的分布图样相匹配的孔125,以及PCB上的可通过引脚100接收并提供适当信号的导线,来配置PCB 120使之能够接纳模块110。将引脚100穿过孔125,并如133处所示使用焊锡来形成电连接。引脚100的长度足以允许模块110和PCB 120之间存在一间隔距离S,如图2所示。这样多个引脚100可以跨越该间隔距离S,从安装孔112和125伸出,并通过焊锡131和133电连接到导线上。引脚100是长的、圆柱形的,这样就不能为该电源模块110和PCB120的组合结构提供足够的物理支撑,以防止组装的元件发生移动。为了提供一个更为坚固的结构,提出使用高度为S的表面贴装的支撑体117,来连接模块110的第二侧面115和PCB 120的第一侧面121,如图1和2所示。支撑体117可以是管状或箱状的结构,金属的更好,或者是坚固的间隔支撑体,如图1和2所示。增加几个支撑体来提供支撑,从而保证了模块110和PCB 120的间隔距离S,也提供了稳定性以防止电源模块和PCB之间有相对移动,例如,当安装有电源模块和PCB的电子设备移动时,很可能导致二者的相对移动。尽管图1和图2所示的现有器件可以为模块110和PCB 120提供所需的电连接和物理支撑,但还存在一些缺点。一个缺点是必须装配支撑体117并将其贴在模块110和PCB 120上,这增加了复杂度和装配的成本。另一个缺点是支撑体117占用了各个部件的可贵的表面积。此外,引脚100的载流能力受引脚直径的限制,也就是受孔112和孔125的直径限制。图3示出另一种现有器件,这种器件试图通过将引脚的电气功能和机械功能,以及支撑结构都结合到现有引脚300中,来克服前面提到的缺陷。具体地,图3示出了适于将模块310连接到PCB 320上的现有终端引脚300的剖面图。模块310中有一个具有第一侧面315和孔312的电路板311。PCB 320上有孔325和与模块第一侧面315间隔距离为S的相对的侧面321。每个引脚300包括第一端部301、第二端部303,和带有第一凸缘307和第二凸缘309的中间部分305。凸缘307和309分别紧邻表面315和321,从而为保证模块310和PCB 320之间预定义的间隔距离S提供结构上的支撑。与图1和2示出的现有技术中的引脚相似,模块310包括引脚300,并且利用焊锡将模块和引脚的结合体连接到PCB 320上。和图1和图2中的现有器件一样,电路板311和PCB 320分别具有与孔312和325相邻的导线。焊锡331和333提供了引脚300与模块310和PCB 320之间的电接触。凸缘307和309之间的距离等于间隔距离S,这样每个引脚300既可以给模块310和PCB 320提供电连接,又可以给二者提供物理支撑。模块310和PCB 320可以单独装配引脚300,也可以装配引脚和支撑体(如支撑体117)的结合体。尽管每个引脚300既可以提供电连接,也可以提供物理支撑,但该引脚很难提供模块310和PCB 320之间充分的电接触。例如每个引脚300和相应的孔325之间,以及每个凸缘309和表面310之间都是紧密地配合的。因此,在焊接阶段,每个引脚和PCB之间的焊锡309的流动受阻,从而很难在引脚300和PCB之间提供很好的电连接。将模块安装到PCB上所需要的是一种改进的引脚,它可以提供电连接和物理支撑。尤其需要引脚减小电阻抗和热阻抗。还需要引脚增加抗弯曲能力以增加所连元件的刚性,还需要提供改进的焊接能力。这样的引脚应与标准的PCB装配技术相适应。专利技术概述本专利技术解决了用于将电源转换器或其他模块连接到PCB上的已有引脚的上述问题。本专利技术还特别提供了一种载流能力和热传导能力均有改进的引脚。本专利技术还提供了一种在抗弯曲力度和焊接能力上均有所改进的引脚。本专利技术的一方面是提供用于将第一块电路板连接到第二块电路板的终端引脚,其中,第一块电路板基本上平行于第二块电路板,而且第一块电路板和第二块电路板的相对面之间设置有一定的间隔距离。引脚包括第一端部、第二端部以及第一端部和第二端部之间的延长部分,该第一端部具有的第一直径使其适于插入所述第一块电路板的孔内;该第二端部具有的第二直径使其适于插入所述第二块电路板的孔内;延长部分的横向尺寸既大于第一直径,也大于第二直径。延长部分的长度基本是间隔距离,但小于该间隔距离。在一个实施例中,延长部分在最靠近第二端处有一个垂直于引脚的表面,并进一步包括该表面和第二端部之间的一个过渡部分。在另一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用于将第一块印制线路板连接到第二块印制线路板的终端引脚,这里所说的第一块电路板基本上平行于第二块电路板,而且所述的第一块电路板和第二块电路板的相对的表面间设有一个间隔距离,所述的终端引脚包括:一个第一端部,其直径适合插入所述的第一块电路板中的孔内;一个第二端部,其直径适合插入所述的第二块电路板中的孔内;和一个延长部分,位于第一端部和第二端部之间,其中,所述延长部分的横向尺寸大于第一端部或第二端部的直径,而且所述延长部分的长度基本是该间隔距离,但小于该间隔距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:卡尔T弗朗克
申请(专利权)人:雅达电子国际有限公司
类型:发明
国别省市:HK[]

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