无焊料和铅的电子电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种无焊料和铅的电子电路，其包括电路板，电路板上具有导电带，一个或多个带导电接头的电子元件被设置于导电带的覆盖部分，且每个此类电子元件由覆盖且接触于电子元件顶面的夹具固定在适当的位置，以使它们的导电接头与电路板的导电带电接触。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

无焊料和铅的电子电路
本技术涉及一种无焊料和铅的电子电路的改进。技术背景为将铅和其他有毒物质从环境(尤其是孩子的房间和玩具)中去除，人们已进行 了大量的努力。在这些努力中，提供一种无焊料和铅的、用于鞋子和其他服饰的发光电 路是合乎需要的。隐藏在鞋子中的电路通常被胶粘或粘接在鞋跟内且一般不能接触到， 但当这些鞋子被由垃圾掩埋法处理时，这些有毒的铅就可能渗漏出来，污染环境。对于手机、电视、计算机和相关电子设备(尤其是那些可能被以垃圾掩埋法处 理的消费品)内的焊接接缝也存在担忧。人们已做了大量的努力试图去除含有铅的焊料 和焊接接缝。有人尝试将锡焊料作为焊料接缝，但结果发现在细小精细的电路中的纯锡 焊料容易产生被称作“树突”(也叫“锡须”)的突起，这种突起会导致例如短路等的 电路故障。而要解决这一问题，需要在焊料中加入少量的铅，但这显然是一种不能令人 满意的解决方法。US 10/773,647致力于完全去除焊料并提供一种包括印刷电路板的无铅电路，该 印刷电路板在其表面上具有导电带(conducting tracks)，具有导电垫片(conductive pads)的元件与导电带接触。该元件上覆盖着一层泡沫材料，该泡沫材料上又覆盖着由一片硬 质材料构成的夹紧板(clamping plate)，该夹紧板被压向泡沫材料以使表面安装元件的导 电垫片牢固地抵靠导电带。该组件通过螺栓和螺母拧紧在一起。部分或者全部所述电路 可被覆盖有填充化合物。碰撞或者移动响应开关通常与衣服或者鞋子中的此种电子电路或模块连接。本 技术人的下述美国专利阐明了范例Re 37,220 5,692,3246,238,056 5,649,7556,017,128 5,366,7805,732,486 5,285,5865,704,706 禾口 5,019,438电路或模块元件通常被焊接在适当的位置，每当这类衣服或者鞋子被丢弃和被 扔进垃圾处理区时，这些电路或模块元件则可能成为铅污染源。
技术实现思路
据申请人看来，各种焊料的完全去除将最有效地解决上述问题。本技术提 供了一种电子线路，包括具有导电带(conducting tracks)的电路板；至少一个电子元 件，其具有顶面、底面和设置于导电带的叠加部分的导电接头；以及覆盖在顶面且与顶 面有接触的夹具；其中，夹具和电子元件的顶面之间的所述接触使导电接头与导电带电 接触。由于元件(例如电阻器或电容器以及表面安装元件)包括导电接头，该导电接头可在夹具的夹紧下与电路板上的导电带接触，从而形成电连接。优选地，其中所述夹具包括向上凸起的中间部和分设于所述中间部两端的连接 部，所述连接部连接于所述电路板上，所述夹具的中间部的凸起与所述至少一个电子元 件相适应。优选地，在所述连接部与所述电路板之间设置有泡沫弹性垫片。优选地，其中所述夹具包括夹紧板；和将夹紧板固定于电路板的至少一个紧 固件。优选地，其中夹紧板是刚性的。优选地，其中紧固件为螺栓。优选地，其中所述至少一个紧固件包括多个穿过电路板的带倒刺的销，且所述 多个带倒刺的销的倒刺固定与电路板的接触。这些带倒刺的连接销(connectingpins)被推 入而穿过电路板(其可为印制的或其他类型的电路板)内的孔，这些倒刺进而钩在PCB/ 电路板的底面(lower side)上，防止连接销脱落，并作为紧固件将组件固定在一起。优选地，其中夹紧板包括塑料板，该塑料板被真空成型以使其形状适应于所述 至少一个电子元件并将所述至少一个电子元件压向导电带。优选地，其中所述至少一个电子元件进一步包括至少一个带倒刺的导线，该至 少一个带倒刺的导线被与其中一个导电带电接触以提供电连接。优选地，该电子线路进一步包括热连接于至少一个电子元件的散热器；以及 用于使散热器通风的、形成在夹紧板内的通风孔。优选地，该电子线路进一步包括连接于电路的至少一个导线，所述导线的一端 设置夹紧连接件，所述夹紧连接件的另一端连接有由导电线圈成的电气金属圈，通过穿 过该电气金属圈的夹具将该导线连接于电路板的导电带上。优选地，其中所述夹具为铆 钉。更优选地，所述电气金属圈与所述电路板之间设置泡沫弹性层。优选地，其中所述至少一个电子元件具有至少一个带倒刺的导线，该带倒刺的 导线与至少一个导电带电接触，并与至少一个导电带呈倒刺式机械接合，以提供所述元 件与所述至少一个导电带之间的电气接合和机械接合。这些导线可穿过被钻出的或者被 钻出且贯通的电镀口(plated-ports)被压进或者靠近导电带，以实现电接触；且这些导线 由倒刺安全地固定，几乎没有短路或形成具有超阻(excessive resistance)的接头的危险。 导线和连接器能被成型为具有尖端(sharppoints)和倒刺，这些尖端和倒刺能被推进绝缘 线内而形成牢固的连接。优选地，电子线路进一步包括连接于电路的至少一个绝缘导电线，该电路由被 压在该至少一个绝缘导电线的绝缘包皮和导电金属线之间的带倒刺的连接线末端制成。优选地，电子线路进一步包括电路中的第一绝缘电互联导线，以及连接于电路 和第一绝缘电互联导线的第二电互联导线；第一和第二绝缘电互联导线中的每一个均具 有在绝缘包皮内的带外露导电体的端部，以及在两导线的绝缘包皮内延伸从而电互联所 述绝缘导线的接线部。优选地，其中接线部是带倒刺的。优选地，该电子线路进一步包括运动感应开关模块，所述运动感应开关模块包 括开关外壳、两个开关接触线、开关接触棒以及两个开关接触销；所述两个开关接触线均一端从所述开关外壳中伸出来，通过夹具固定在所述电路板的相应导电带上，形成电 连接，且另一端伸进所述开关外壳的内部并分别与所述两个开关接触销电连接；所述开 关接触销接合于所述开关外壳的与所述开关接触线连接的侧面的内壁上；所述开关接触 棒被设置在所述开关外壳内且放置在所述开关外壳的底面上，所述开关接触棒在所述开 关外壳自由地滚动以与所述开关接触销接触或者不接触；所述开关接触棒连接于所述电 路板的相应导电带上。优选地，该电子线路还包括外壳，所述外壳将所述电路板、所述电子元件以及 所述夹具套设其中。优选地，其中所述夹具的顶面与所述外壳紧贴。优选地，其中所述外壳的开口端由填充树枝密封。优选地，申请人设计出了碰 撞感应开关(impact responsive switch)，该开关与PCB/电路板联合工作，以可靠地运转并 避免任何焊接接头或其他有毒材料，尤其是铅焊接接头的使用。该开关包括金属小单式螺旋卷簧(metal small unitary helical coil spring)，该金属小单式螺旋卷簧在卷簧的一端包括从卷簧的近端(其自夹紧于电路板边缘之上)成型的整 体夹具。该夹具可夹向电路板的导电带或绝缘部分。卷簧的相反端或者远端(在优选实 施方式中，实际上为整个线圈)受到由作用于开关上的力所产生的振动，从而自由端可 移向电路板上的导电带，以通过每个输入或振动来关闭电路。还设置用于封装此类开关 的装置，以使开关自由移动而不受填充树脂或任何组装结构的阻碍。无任何焊料的整个电路还可被保形涂料、外壳或者模塑的装箱来保护，使得其 具有水密性且不易受到物理损坏。如果本技术的最终产品最后被利用垃圾掩埋法处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电路，包括：　　具有导电带的电路板；　　至少一个电子元件，其具有顶面、底面和设置于导电带的叠加部分的导电接头；以及　　覆盖在顶面且与顶面有接触的夹具；　　其中，夹具和电子元件的顶面之间的所述接触使导电接头与导电带电接触。

【技术特征摘要】
1.一种电子电路，包括具有导电带的电路板；至少一个电子元件，其具有顶面、底面和设置于导电带的叠加部分的导电接头；以及覆盖在顶面且与顶面有接触的夹具；其中，夹具和电子元件的顶面之间的所述接触使导电接头与导电带电接触。2.如权利要求1的电子电路，其中所述夹具包括向上凸起的中间部和分设于所述中间 部两端的连接部，所述连接部连接于所述电路板上，所述夹具的中间部的凸起与所述至 少一个电子元件相适应。3.如权利要求1的电子电路，其中所述夹具包括夹紧板；和将夹紧板固定于电路板的至少一个紧固件。其中，所述至少一个紧固件包括多个穿过电路板的带倒刺的销，且所述多个带倒刺 的销的倒刺固定与电路板的接触。4.如权利要求3的电子电路，其中夹紧板包括塑料板，该塑料板被真空成型以使其形 状适应于所述至少一个电子元件并将所述至少一个电子元件压向导电带。5.如权利要求3的电子电路，其进一步包括热连接于至少一个电子元件的散热器；以及用于使散热器通风的、形成在夹紧板内的通风孔6.如权利要求1的电子电路，其中所述至少一个电子元件具有至少一个带倒刺的 导线，该带倒刺的导线与至少一个导电带电接触，并与至少一个导电带呈倒刺式机械接 合，以提供所述元件与所述至少一个导电带之间的电气接合和机械接合。7.如权利要求1的电子电路，其进一步包括连接于电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞李加斯金斯，
申请(专利权)人：杰瑞李加斯金斯，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]