印刷电路板上的绝缘阻挡层制造技术

本发明专利技术涉及一种设置有绝缘变压器的印刷电路板（ＰＣＢ）组件，此绝缘变压器的作用是作为两个电气系统之间的绝缘阻挡层。按照本发明专利技术，此印刷电路板组件包括至少两个分离的印刷电路板部段（２１，２２），并且绝缘变压器（１０）还用作为支撑结构，以机械上把所说部段相互连接。因为这些印刷电路板部段是分离的，所以它们不再影响绝缘阻挡层的爬电距离。相反，变压器（１０）的绝缘材料和结构设计决定了所须的最小爬电距离。这种变压器的绝缘材料通常比印刷电路板的材料具有高得多的相比漏电起痕指数（ＣＴＩ）值，因而所须的爬电距离就比较小。通过隔离印刷电路板上的爬电路径，与以前技术的布置相比，会显著减小变压器的尺寸。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及印刷电路板上的一种绝缘阻挡层，并且特别地涉及一种配有一绝缘变压器的印刷电路板组件及这种印刷电路板组件的制造。专利技术背影为了使电气系统或电路相互绝缘，正常情况下都使用绝缘变压器。曾设计一种绝缘变压器来提供电气系统之间的磁耦合，而不会在它们之间引入显著的电导耦合或静电耦合。绝缘主要是一个把连接和元件分离的问题，因而明显的是，绝缘要求与使整个设备的尺寸尽可能小是相抵触的。因此，绝缘变压器的结构一般都要求相当大的间隙距离和爬电距离以获得所期望的电绝缘。在这里，爬电距离是指沿绝缘表面测得的两导体之间的最短距离。附图说明图1是按照以前的技术在印刷电路板(PCB)上设置的一绝缘变压器的简图。通常用常规的变压器引出脚，即初级边引出脚3和次级边引出脚4，把绝缘变压器1安装在印刷电路板2上。通常，设计用于印刷电路板的绝缘变压器时，沿变压器的初级边和次级边之间直线的点到点距离的尺寸是按印刷电路板的爬电距离来确定的。这就意味着变压器初级边和次级边之间点到点的距离必须大于相关电压下所须的印刷电路板的最小爬电距离。相比漏电起痕指数(CTI)是一种能够用以相对于爬电距离比较绝缘材料的一种比较指数。CTI值越高，所须的爬电距离越小。这就是说，相对于较小的爬电距离，就要选择CTI值较高的绝缘材料。虽然可以用各种各样的材料来制造印刷电路板，但是它们却常常用CTI值较低的诸如FR4或类似材料来制造。有可能用具有较高CTI值的材料来制造印刷电路板，但是这需要采用特殊而昂贵的材料来制造印刷电路板。实际上，很少采用这类特殊材料，而且印刷电路板的CTI值通常是比较低的。因此，所须的爬电距离就会变得相当大。这意味着变压器的尺寸将必须比较大，并且变压器会占据相当大的印刷电路板面积。本专利技术克服了以前的技术在布置上的这些缺点和其他缺点。相关的技术1998年3月10日公布的、Bell的5,726,616美国专利涉及一种多线架变压器。一组件罩配置在此线架周围，此外此组件罩还有一用以使线芯定位的凸缘。线架和组件罩都设计得能满足爬电距离和间隙的要求。线芯包括若干可以穿过组件罩和线芯的叠片，组件罩则设有一用于接纳线芯的插座。为了确保叠片就位，有一组件罩安装在叠片外侧周围。专利技术简述本专利技术总的目的是提供一种用于印刷电路板或印刷电路板组件的体积有效的绝缘阻挡层。特别是，希望用在印刷电路板或印刷电路板组件上安装一小巧的绝缘变压器的方法为其上的两个电气系统之间提供所需的绝缘。本专利技术的另一个目的是改善在印刷电路板或印刷电路板组件上用作绝缘阻挡层的绝缘变压器的爬电特性。本专利技术的还有一个目的是提供一种制造包含一绝缘变压器的印刷电路板组件的有效方法。由后附的权利要求限定的本专利技术将满足以上这些目的和其他目的。按照本专利技术的总的设想是把此绝缘变压器用作支撑结构，以把至少两个分离的印刷电路板部段机械上相互连接在一起。最好，在把绝缘变压器安装到印刷电路板后，用把一印刷电路板分割成若干部段的方法来形成分离的印刷电路板部段。因为印刷电路板已经被分离了，所以它不再影响绝缘阻挡层的爬电距离。而变压器的绝缘材料则决定了所须的最小爬电距离。变压器绝缘材料的CTI值通常比印刷电路板材料的CTI值高得多，因而致使所须的爬电距离比较小。由于分割了印刷电路板上的爬电路径，因此有可能采用整个印刷电路板组件的更为均衡的设计方案。可以获得下列优点对于任何给定的绝缘要求，与采用以前技术的布置相比，变压器的尺寸将显著减少。节省变压器壳体的材料和树脂。变压器在印刷电路板上的补偿面积也会减少。由于变压器的重量较小，所以印刷电路板的振动比较容易处理。因为印刷电路板被分离成若干部段，所以在制造过程中不再需要对印刷电路板进行测试以确认其所须的绝缘要求，因而可以省去成本核定和耗时试验程序应该理解，虽然有效制造这种印刷电路板组件通常指，在把绝缘变压器安装到印刷电路板上以后才把印刷电路板分离成若干部段，但是也可能各印刷电路板的分离部段原先就是分离的印刷电路板。为了改善绝缘变压器的爬电特性，最好用基本非平面的方式来形成变压器壳体。有利的是，变压器壳体还形成有凹进部段，如槽或类似的构造，和/或凸出部段，如凸片或肋。以这种方式，沿变压器壳体表面初级边和次级边之间的距离增加了。以这种方法，绝缘变压器可以做得更为小巧。一种制造按照本专利技术的印刷电路板组件的有效方法包括在印刷电路板上开一个开口及在其上制作几个可折断部段。在开口的每一侧形成有可折断部段，使得在安装绝缘变压器之后，再除去那些可折断部段，则印刷电路板便被分离成分离的印刷电路板部段了。然而，首先使绝缘变压器位于与开口对准，并且把它安装到印刷电路板上，使它起支撑结构的作用，在机械上把分离的印刷电路板部段相互连接在一起。最好，在完成安装变压器和其他元件以后才除去可折断部段。以这种方法，可折断部段可以为印刷电路板的最合适的焊接提供所须的刚性。采用一种所谓可折断板技术，仍有可能在自动焊接线上有效地制造印刷电路板组件。阅读下文对本专利技术实施例的介绍将会理解到本专利技术提供的其他优点。附图简介参阅下文的描述及附图将更好地理解本专利技术及其进一步的目的和优点，其中图1为说明按照以前的技术、设置在印刷电路板上的绝缘变压器的简图；图2为按照本专利技术的第一优选实施例的印刷电路板组件的简图；图3A-3B为用于按照本专利技术的绝缘变压器壳体的透视图； 图4A至图4C为说明用于制造按照本专利技术的印刷电路板组件的方法的简图；图5为从焊接一侧观察按照本专利技术的印刷电路板组件的视图；和图6A和图6B为按照本专利技术的第二实施例的印刷电路板组件的简图。本专利技术实施例的详细说明在所有附图中，相应的或相似的元件将使用相同的参考符号。应该理解到，术语“印刷电路板”不应狭义地解释为限于带有“印刷的”元器件的电路板，而应广义地解释为任何类型的常规电路板。图2为按照本专利技术的第一个优选实施例的印刷电路板组件的简图。由图2可见，此印刷电路板被分成由绝缘变压器10相互连接的两个分离部段21和22。一般来说，印刷电路板的每一部段都带有构成各自电气系统的许多电气元件。变压器10在其初级边有若干个引出脚11A，而在其次级边有若干个引出脚11B。最好，引出脚11A和11B分别穿孔焊接在分离的印刷电路板部段21和22上。变压器10的作用是作为一种支撑结构把分离的印刷电路板部段21和22机械上相互夹持在一起，并把整个印刷电路板组件固定在一起。同时，此变压器还在两个分离的印刷电路板部段21和22之间起着绝缘阻挡层的作用。这意味着，有可能采用CTI值较高的变压器10的绝缘材料。一般来说，变压器本体的绝缘材料可以从材料组I(CTI＞600)或材料组II(400≤CTI≤600)中来选取。如上所述，CTI值高意味着所须的爬电距离小。采用分隔印刷电路板上的爬电路径，并使用CTI值较高的绝缘变压器10作为电气系统之间的绝缘体，用较小的变压器就能达到所须的绝缘。印刷电路板本身可以用各种各样的材料制成，例如，可以用FR4、聚酰胺、酚醛纸、A1202、聚四氟乙烯(PTFE)、含有无碱玻璃纤维的碳氢化合物和含有无碱玻璃纤维的APPE。应该理解到，因为印刷电路板不再影响绝缘阻挡层的爬电距离，所以印刷电路板的CTI值就不是关键的了。此外，按照本专利技术还能够减少国际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用绝缘变压器（１０；４０）获得印刷电路板组件上的绝缘阻挡层的方法，其特征在于，所说的方法包括以下步骤： 用所说的绝缘变压器（１０；４０）机械上把分离的印刷电路板部段（２１，２２）相互连接起来；和 形成所说的绝缘变压器（１０；４０）的壳体，沿所说的变压器壳体的至少一侧延伸有至少一凹进部段和／或凸出部段（１３；４３）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W贝尔万，A艾利松，
申请(专利权)人：博姆巴迪尔运输股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]