專利名稱：電子裝置的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的電子裝置。
例如從WO 99/40285中已知一種這樣類型的電子裝置。那里給出的電子模件具有一個帶插頭件的殼體件，在該殼體件中安裝帶有電氣/電子構(gòu)件的印制電路板，其中，在殼體件內(nèi)部，與插頭件連接的接觸元件以其端部由印制電路板的接觸孔穿過，并且與接觸孔電連接。
近來，在汽車中使用越來越多的傳感器，它們包含對撞擊和振動敏感的構(gòu)件、例如以微觀結(jié)構(gòu)制造的半導(dǎo)體傳感器構(gòu)件，它們通過結(jié)構(gòu)設(shè)計包含在一個平面中構(gòu)成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，這些半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有很高的機械敏感性，在受到硬性撞擊時很快斷裂。如果一個這樣的對撞擊和振動敏感的構(gòu)件被安置在一個印制電路板上，并且相應(yīng)于上述已知構(gòu)造被安裝在一個殼體件中，其中，該殼體件的接觸元件從印制電路板的接觸孔穿過，從而撞擊和/或振動載荷通過接觸元件和殼體件的緊固元件被未經(jīng)減震地傳遞到印制電路板和構(gòu)件上。在受到硬性撞擊時，如在自由下落后發(fā)生的撞擊中，由于慣性力的作用，微觀結(jié)構(gòu)的構(gòu)造超出材料斷裂極限變形，因此被損壞。
本發(fā)明優(yōu)點通過具有權(quán)利要求1特征的簡單、廉價構(gòu)造的該電子裝置，作用在殼體件上的振動和機械撞擊只被經(jīng)過大幅度減振地傳遞給印制電路板和位于其上的構(gòu)件。帶有電子構(gòu)件的印制電路板通過將殼體插頭與印制電路板電連接的電接觸元件被彈性地支承在殼體件中。為此目的，這些接觸元件設(shè)置了可彈性變形的段。與接觸元件分開制造的減震元件使彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)的振動衰減。在此，這些減震元件特別是可以形成一個低通濾波器，阻止高頻振動分量傳遞到印制電路板上和位于其上的構(gòu)件上。由于通過這些電接觸元件同時實現(xiàn)了彈性懸架，不必使用單獨的彈簧元件、如螺旋彈簧來將印制電路板支承在殼體件中。這種電子裝置的制造可以簡單、廉價地進行，其中，可以繼續(xù)使用迄今所使用的安裝技術(shù)。
通過從屬權(quán)利要求中包含的特征可以實現(xiàn)本發(fā)明的有利構(gòu)造及擴展。
接觸元件的沒有被導(dǎo)入到接觸孔中的可彈性變形段至少在一個垂直于印制電路板的方向上、但優(yōu)選在全部三個空間方向上可以彈簧彈性偏移，通過此，可以根據(jù)要求實現(xiàn)在一個、兩個或全部三個空間方向上對印制電路板的一個彈性支承。
特別有利的是，印制電路板按照插接安裝通過殼體件的開口這樣套裝到接觸元件的端部上，使得這些端部觸點接通地進入到接觸孔中。這可以特別簡單并低成本地進行，因為此后不是必須要求將接觸元件與印制電路板的接觸孔焊接以制成電觸點。
可以有利地設(shè)置止擋元件，這些止擋元件限制可彈性變形段在印制電路板裝到接觸元件端部上的套裝方向上的偏移。通過這些止擋元件可以達到，在套裝印制電路板時，接觸元件只向殼體內(nèi)腔偏移一個確定的距離。一旦可彈性變形段碰到止擋元件，接觸元件的端部就被擠壓穿過印制電路板的接觸孔。
這些止擋元件可以簡單廉價地通過接觸元件的一個固定不動的段構(gòu)成，該段靠置在殼體件的一個內(nèi)壁上，該內(nèi)壁與殼體開口位置相對。
印制電路板的端面通過一個縫隙與殼體件內(nèi)壁隔開距離，這使得懸架在接觸元件上的印制電路板在殼體內(nèi)腔中可以有一定的運動自由度。減震元件可以進入在該縫隙中并且將印制電路板的邊緣區(qū)域與殼體件連接。通過縫隙寬度和減震元件的尺寸及彈性可以調(diào)節(jié)一個確定的減震性。
此外，殼體件的一個內(nèi)壁可以設(shè)置一個臺階，在將印制電路板推移到接觸元件上時，該臺階朝向印制電路板的上表面對于印制電路板形成一個止擋部。通過該臺階達到，接觸元件以其長度的一個確定部分穿過接觸孔。則減震元件也可以安置在印制電路板背離殼體開口的側(cè)面與框架之間。
特別有利的是，減震元件由一種彈性體、特別是一種液體硅橡膠形成。在這種情況下，減震元件可以按簡單的方式在將印制電路板套裝到接觸元件端部上之前或之后借助一個撒布器裝入殼體件中。通過該彈性體的涂敷位置和用量可以容易地調(diào)整減震性。
此外有利的是，在減震元件的位置上設(shè)置止流元件，用于限制在其涂敷之后緊接著還能流動的液體硅橡膠。
附圖在附圖中描述了本發(fā)明的實施例，并且在下面的說明中闡述。圖示為

圖1在將印制電路板套裝到接觸元件上時的本發(fā)明第一實施例電子裝置，圖2在裝入印制電路板之后的圖1所示電子裝置，圖3在將印制電路板套裝到接觸元件上時的本發(fā)明第二實施例電子裝置，圖4在裝入印制電路板之后的圖3所示電子裝置，圖5本發(fā)明裝電子裝置在去掉殼體蓋時的俯視圖。
實施例描述在圖1和圖2中示出本發(fā)明電子裝置的一個第一實施例。在此，它涉及一個傳感器，例如一個加速度傳感器，該傳感器包含一個對撞擊和振動敏感的電子構(gòu)件，例如一個微觀結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體傳感器元件。但本發(fā)明的電子裝置結(jié)構(gòu)也可以使用于其它電子裝置，這些電子裝置包含一個殼體件，該殼體件帶有一個安置在其中、設(shè)置了至少一個對撞擊和振動敏感的電氣和/或電子構(gòu)件的印制電路板。
所描述的電子裝置包括一個具有一個殼體底和四個側(cè)壁的殼體件1。與殼體底位置相對的一個安裝開口3可以借助一個殼體蓋2被封閉。如圖5所示，殼體件1具有一個可從外面觸及到的插頭件6，其帶有用于將該裝置連接到例如一個電纜線束上的插頭腳16。插頭腳16通過電氣連接導(dǎo)線17與殼體件內(nèi)腔中的金屬接觸元件10連接，接觸元件10的端部12從殼體底的內(nèi)側(cè)面7垂直朝向開口3豎起。插頭腳16、連接導(dǎo)線17和接觸元件10可以一件式地作為金屬內(nèi)裝件、如作為沖壓件制成。殼體件1可以簡單地通過加壓澆注法用壓注塑料制成。
殼體件1的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置了一個環(huán)繞的臺階30。接觸元件10具有一個段14，其平貼在殼體底的內(nèi)側(cè)面7上并與連接導(dǎo)線17相連接。段14可以額外地與殼體底機械式固定連接。從段14上朝向殼體件開口3伸出側(cè)腿18，它們通過一個軛式的段13相互連接。接觸元件10的段14、18和13在橫截面上包圍一個凹部33。在此，至少段13和18可彈性變形地構(gòu)成。此外，從13段上分別豎起一個垂直指向開口3和內(nèi)壁7的段11。段11在端部12上加厚的壁段用作接觸元件10被壓入到印制電路板4的接觸孔8中時的接觸區(qū)。該印制電路板可以例如是一個用于安裝電子構(gòu)件的常規(guī)的環(huán)氧樹脂基板、一個陶瓷板或一個其它已知的承載基板。在印制電路板的上表面上安置了至少一個對撞擊和振動敏感的電氣和/或電子構(gòu)件5。構(gòu)件5通過印制導(dǎo)線9與四個空心圓柱形的接觸孔8連接，這些接觸孔8作為印制電路板的通孔構(gòu)成并用于容納接觸元件10的端部12。此外，設(shè)置了減震元件20，它們可以用橡膠、液體硅橡膠或其它的適合于減震的材料制成。
在制造這種裝置時采取如下措施。在制備好帶有接觸元件10、插頭件6和連接導(dǎo)線17的殼體件1后，將減震元件20安放到臺階30的朝向開口3的上側(cè)面上。在此，這些減震元件20也可以粘牢或用其它方法固定住。接著，通過開口3將印制電路板4套裝到接觸元件10上。在此，一旦印制電路板4碰觸到接觸元件10的端部12，如圖1所示，這些端部首先沿印制電路板套裝方向向殼體內(nèi)腔中偏移。這時，彈性的段13和18變形。在一個實施例中，段13變形直至其碰撞到接觸元件10的作為止擋元件設(shè)置的14段上。在此，減震元件20同時被壓縮。由于此時接觸元件10的端部12不能再繼續(xù)后退，它們擠入到印制電路板的接觸孔8中，直到印制電路板4不能再繼續(xù)朝向臺階30的上表面移動為止。在此，由臺階30的高度確定端部12擠入到接觸孔8中的進入深度。在另一個實施例中，可以這樣確定彈性段13的彈簧力，即接觸元件10的端部12只少量地偏移，然后就擠入到接觸孔8中，不達到段13貼靠到段14上的狀態(tài)。
如果撤去在向印制電路板上施加壓力時所作用的強制力，由于接觸元件10的段13、18的彈性彈簧力以及減震元件的彈性壓緊力，印制電路板被推送到圖2所示的靜止位置中。在該位置中，印制電路板4的端面通過一個縫隙19與殼體件1的內(nèi)壁隔開距離。印制電路板4通過接觸元件10被彈性地支承在殼體件1內(nèi)，并且同時與插頭件6電連接。減震元件20將印制電路板4與臺階30的上表面連接。開口3可以用一個殼體蓋2封閉。被傳遞到殼體件1上的撞擊和振動載荷通過印制電路板的減震彈性支承只被經(jīng)過衰減地傳遞到構(gòu)件5上。在此，減震元件20優(yōu)選這樣配置，使他們形成一個機械低通濾波器。
在圖3和圖4中示出本發(fā)明的一個第二實施例。相同的構(gòu)件以相同的參考標號標示。與第一實施例不同，在圖3所示的電子裝置中，接觸元件10的彈性段具有不同的形狀。從一個作為止擋元件設(shè)置的固定不動的段14上垂直豎起一個單個的腿15，一個與段14平行的另外的段13與該腿連接。段13、14、15構(gòu)成一個C形的彈性輪廓。從13段上分別豎起一個垂直于內(nèi)壁7的段11，其端部12與印制電路板4觸點接通。在此，接觸元件10在一個垂直于印制電路板4的方向上的彈性主要由段13相對于段15的彈性彎曲引起。但印制電路板也可以在彈性段13、15平行于內(nèi)壁7彈性扭轉(zhuǎn)和/或彎曲的情況下被偏移。因此，通過本實施例中接觸元件10，印制電路板4可以總共在全部三個空間方向上彈性偏移。此外，與圖1和圖2所示的第一實施例不同，在本實施例中，在裝入印制電路板4后，才將減震元件20裝入殼體件1中。因此，首先將印制電路板4借助接觸孔8推到接觸元件10的端部12上，直到印制電路板4貼靠到臺階30上。在推移時，段13碰撞到段14上，從而該彈性段在印制電路板套裝方向上的偏移被限制，并且端部12可以被壓入到接觸孔中。在松開時，被固定在接觸元件10上的印制電路板4回彈。這時才裝入減震元件20。在此特別有利的是，減震元件20以一種彈性體、特別是一種液體硅橡膠的形式借助撒布器被裝入印制電路板4的端面和殼體件1之間的縫隙19中。在此，由材料的彈性、材料跨過的距離和所裝入的彈性條的長度決定減震性。止流元件21用于精確調(diào)整彈性條的長度。例如如圖5所示，它們可以由印制電路板4和/或殼體內(nèi)壁中的凹部構(gòu)成。通過這些止流元件，限制了在其涂敷之后緊接著還能流動的液體硅橡膠20的延伸。
權(quán)利要求
1.電子裝置，包括一個帶有至少一個可封閉的開口(3)和一個插頭件(6)的殼體件(1)，在該殼體件(1)中安置了帶有至少一個安置在其上的電氣和/或電子構(gòu)件(5)的一個印制電路板(4)和電接觸元件(10)，這些接觸元件(10)與插頭件(6)電連接并且具有在殼體內(nèi)腔中朝向所述至少一個開口(3)豎起、相互平行延伸的端部(12)，這些端部(12)由印制電路板(4)的接觸孔(8)穿過，與印制電路板導(dǎo)通連接，其特征在于，這些接觸元件(10)在其沒有導(dǎo)入到接觸孔(8)中的一個長度部分上設(shè)置了可彈性變形的段(13，15，18)，印制電路板(4)通過這些這樣構(gòu)造的接觸元件(10)被彈性地支承在殼體件(1)中，并且另外通過減震元件(20)至少間接地與殼體件(1)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，接觸元件(10)的可彈性變形的段(13，15，18)至少在一個垂直于印制電路板(4)的方向上、但優(yōu)選在全部三個空間方向上可彈簧彈性偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子裝置，其特征在于，印制電路板(4)按插接安裝這樣套裝在接觸元件(10)的端部(12)上，使得端部(12)觸點接通地進入接觸孔(8)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電子裝置，其特征在于，這些端部(12)與接觸孔(8)焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電子裝置，其特征在于，設(shè)置了止擋元件(14)，它們限制可彈性變形段(13)在將印制電路板(4)裝到接觸元件(10)的端部(12)上的套裝方向上的偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于，止擋元件(14)由接觸元件(10)的一個固定不動的段形成，該段靠置在殼體件(1)的與開口(3)位置相對的內(nèi)壁(7)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，印制電路板(4)的端面通過一個縫隙(19)與殼體件(1)的內(nèi)壁隔開距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子裝置，其特征在于，減震元件(20)被裝入該縫隙(19)中，并且將印制電路板(4)的邊緣區(qū)域與殼體件(1)連接。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電子裝置，其特征在于，殼體件(1)的內(nèi)壁具有一個臺階(30)，在將印制電路板(4)推移到接觸元件(10)上時，該臺階朝向印制電路板(4)的上表面對印制電路板形成一個止擋部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子裝置，其特征在于，減震元件(20)安置在印制電路板(4)背離殼體件(1)的開口(3)的側(cè)面與臺階(30)的上表面之間。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電子裝置，其特征在于，減震元件(20)包括一個彈性體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其特征在于，該彈性體是一種液體硅橡膠。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子裝置，其特征在于，在減震元件(20)的位置上設(shè)置了用于限制在其涂敷之后緊接著還能流動的液體硅橡膠的止流元件(21)。
全文摘要
提出一種電子裝置,其包括一個帶有至少一個可封閉的開口和一個插頭件的殼體件,在該殼體件中安置了帶有至少一個安置在其上的電氣和/或電子構(gòu)件的一個印制電路板和電接觸元件,這些接觸元件與插頭件電連接并且具有在殼體內(nèi)腔中朝向所述至少一個開口豎起、相互平行延伸的端部,這些端部由印制電路板的接觸孔穿過,與印制電路板導(dǎo)通連接。為了保護對撞擊和振動敏感的構(gòu)件,建議:這些接觸元件在其沒有導(dǎo)入到接觸孔中的長度部分上設(shè)置了可彈性變形的段,印制電路板通過這些這樣構(gòu)造的接觸元件被彈性地支承在殼體件中,并且另外通過減震元件至少間接地與殼體件連接。
文檔編號H05K7/14GK1381161SQ01801232
公開日2002年11月20日 申請日期2001年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月11日
發(fā)明者于爾根·庫爾, 庫爾特·魏布倫, 斯特凡·平特, 弗里德爾·哈格 申請人:羅伯特·博施有限公司