ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ С КОММУТАТОРОМ Российский патент 2002 года по МПК H01R13/658 H05K5/00 

Уровень техники
Изобретение относится к электронному блоку управления с коммутатором в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения. Такой блок управления с коммутатором известен, например, из заявки DE 3310477 А1.

В этом известном блоке управления с коммутатором в штекерную колодку вставлены металлические контактные штыри, образуя механически защищенную монтажную рейку. Однако эта монтажная рейка не обеспечивает надлежащей защиты от воздействия электрических и электромагнитных полей. Кроме того, она не может также защитить окружающее блок управления пространство от воздействия исходящего от него излучения.

В основу изобретения была положена задача устранить этот недостаток и разработать электронный блок управления с коммутатором, защищенный от внешних электрических и электромагнитных воздействий, а также защищающий окружающее его пространство от воздействия излучений, возникающих в самом блоке. Кроме того, должна быть обеспечена возможность создания надежного и выполняемого произвольной формы соединения между печатной платой, служащей основанием для электрической схемы, и штекерной колодкой, соответственно присоединенным к этой штекерной колодке через штекерный разъем жгутом проводов.

Указанная задача решается согласно изобретению с помощью отличительных признаков п. 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения, а также в последующем описании и на чертежах.

Чертежи
Изобретение более подробно поясняется на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - детали блока управления с коммутатором в разрезе;
на фиг. 2 - горизонтальная проекция металлического структурированного слоя в блоке управления.

Описание примера выполнения
Не показанный подробно блок 1 управления с коммутатором имеет выполненный из пластмассы корпус 2, образующий защитный кожух с несколькими корпусными наружными перегородками, из которых на фиг.1 изображены две, а именно, боковая корпусная перегородка 3 и нижняя корпусная перегородка 4.

На боковой корпусной перегородке 3 имеется по меньшей мере две продольные стенки 5 и 6, между которыми заключена полость штекерной колодки 7, внутри которой размещено множество контактных штырей 8, образующих так называемую монтажную рейку 9. Штекерная колодка 7 со своей монтажной рейкой 9 предназначена для подсоединения не показанного штекерного разъема жгута проводов. На внутренние поверхности штекерной колодки 7, т.е. на внутренние поверхности 10 продольных стенок 5 и 6 и на донную поверхность 11 штекерной колодки 7 нанесено металлическое покрытие 12, предназначенное для экранирования электромагнитного (облучающего и исходящего) излучения. Монтажную рейку 9 можно обрабатывать путем пайки оплавлением припоя.

Контактные штыри 8 проходят сквозь корпусную перегородку 3 и с внутренней стороны, т. е. внутри корпуса 2, заделаны в металлический структурированный слой 13. Эта внутренняя сторона корпуса 2, называемая также стороной разводки соединений, изображена на фиг.2. Слой 13 изготовлен по MID-технологии (Molded Interconnected Devices: приборы с формованными электрическими межсоединениями).

Эта технология предусматривает применение термостойких пластмасс, которые, с одной стороны, легко поддаются обработке методом литья под давлением, а с другой стороны, обеспечивают прочное сцепление с ними токопроводящих материалов. Изготавливаемые по этой технологии детали могут обрабатываться с использованием стандартного оборудования, применяемого в производстве электронных приборов, вследствие чего пайку можно осуществлять как в печи для пайки оплавлением припоя, так и волной припоя.

Показанными на фиг.2 кружочками с точками внутри обозначены сквозные соединения 14 с массой, белыми прямоугольниками обозначены электрические или электронные схемные элементы, например, конденсаторы 15, а белыми кружочками обозначены сквозные соединения 16 с печатной платой 17, которая, как показано на фиг. 1, расположена со стороны 18 размещения электрической схемы. Сквозные соединения 14 и 16 служат для передачи сигналов. Вместо печатной платы 17 может также применяться пленка или подложка.

Для крепления печатной платы 17 к корпусу 2 и для ее контактирования предусмотрены пластмассовые штыри 19 с покрытием, образующие места пайки. Эти штыри 19 могут быть соединены с печатной платой 17 различными методами, например приклеиванием, микросваркой или пайкой оплавлением припоя. В рассматриваемом примере выполнения соединение осуществляли методом пайки с оплавлением припоя по BGA-технологии (Ball Grid Array: матрица шариковых припоев).

BGA-технология используется, в частности, для пайки схемных элементов, имеющих большое количество контактных выводов. Каждый из контактных выводов представляет собой выступающий под прямым углом из корпуса схемного элемента контактный штырь 8, на свободный конец которого наносят припой в форме шарика. Штыри 8 устанавливают на контактные площадки печатной платы 17, припой оплавляют и таким путем получают электрическое соединение между контактными штырями 8 и соответствующими контактными площадками.

Принцип действия
Нанесенный внутри на корпус 2 слой 13 служит для защиты блока 1 управления с коммутатором от воздействия внешних электрических и/или электромагнитных полей. Кроме того, корпус 2 обеспечивает механическую защиту.

Особое свойство штекерной колодки 7, снабженной в зоне монтажной рейки 9 покрытием 12, состоит в том, что она экранирует окружающее блок управления пространство от электромагнитных излучений.

Сквозные соединения 14 и 16 позволяют легко реализовать необходимые соединения в виде электрических перемычек, например, между контактным штырем 8 и любой точкой на печатной плате 17 (называемых также разводкой по току).

И, наконец, на монтажной рейке при необходимости достаточно просто можно дополнительно смонтировать и другие схемные элементы, например конденсаторы.

Изобретение относится к области электротехники. Электронный блок управления с коммутатором содержит корпус со встроенной в него штекерной колодкой и смонтированной на нем печатной платой. В корпусе со стороны штекерной колодки предусмотрено покрытие для экранирования электромагнитных излучений. На противоположную от штекерной колодки сторону корпусной перегородки нанесен металлический структурированный слой, соединенный через сквозные соединения со штекерной колодкой, а через сквозные соединения - с печатной платой. Слой защищает блок от воздействия внешних электрических и электромагнитных полей. Этот блок управления с коммутатором предназначен для применения в транспортных средствах и обеспечивает защиту от внешних электромагнитных воздействий, а также обеспечивает возможность создания надежного соединения между печатной платой и штекерной колодкой, 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электронный блок (1) управления с коммутатором для транспортных средств, содержащий корпус (2), на одной стороне которого предусмотрена имеющая, по меньшей мере, две продольные стенки (5,6) штекерная колодка (7) в качестве гнезда под штекерный разъем для создания электрического штекерного соединения, при этом в штекерной колодке (7) размещено несколько изолированных друг от друга металлических контактных штырей (8), образующих монтажную рейку (9), с помощью которой при замыкании штекерного соединения встречные контакт-детали штекерного разъема электрически соединяются со штырями штекерной колодки, и прикрепленную к корпусу (2) печатную плату (17), снабженную электрическими схемными элементами и токопроводящими дорожками, контактирующими со штекерной колодкой (7), отличающийся тем, что на внутренние поверхности (10) продольных стенок (5, 6) и донную поверхность (11) штекерной колодки (7) со стороны, служащей гнездом под штекерный разъем, нанесено экранирующее электромагнитные излучения покрытие (12), а с противоположной от монтажной рейки (9) стороны корпусной перегородки (3) предусмотрен металлический структурированный слой (13), который с одной стороны через сквозные соединения (14) соединен с контактными штырями (8) монтажной рейки (9), а с другой стороны через сквозные соединения (16) соединен с печатной платой (17) и который защищает блок (1) управления с коммутатором от воздействия внешних электрических и электромагнитных полей. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что на металлическом структурированном слое (13) могут быть размещены электронные схемные элементы, например, конденсаторы (15). 3. Блок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на обращенной к печатной плате (17) поверхности стенки корпуса (2) предусмотрены пластмассовые штыри (19), на которых размещены проходящие к печатной плате (17) сквозные соединения (16).