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TECHNISCHER
GEGENSTAND
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltkreismodul mit einer Kombination
aus einer Mehrzahl von Busschienen zur Bildung eines Leistungsschaltkreises,
der in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen anordenbar ist und einer
Steuerschaltkreiskarte, in der ein Steuerschaltkreis für den Leistungsschaltkreis
eingebaut ist.
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Bisher
ist als Vorrichtung zur Verteilung elektrischer Leistung von einer
gemeinsamen fahrzeugseitigen Energieversorgung an jeweilige elektronische
Einheiten ein elektrisches Verteilergehäuse allgemein bekannt, welches
einen Leistungsverteilerschaltkreis, gebildet durch Laminieren einer
Mehrzahl von Busschienenkarten und ein Schaltkreissteuerelement
aufweist, beispielsweise eine Sicherung und einen Relaisschalter,
eingesetzt in dem Leistungsversorgungsschaltkreis.
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In
den letzten Jahren wurde mit Blick auf eine Verkleinerung des Leistungsverteilungsschaltkreises ein
Schaltkreismodul entwickelt, wie es in der nachgenannten Patentveröffentlichung
1 beschrieben ist. Dieses Schaltkreismodul ist so gestaltet, dass
eine Mehrzahl von Busschienen, welche einen Leistungsschaltkreis
bilden, annähernd
in der gleichen Ebene angeordnet und auf einer von gegenüberliegenden Oberflächen einer
Steuerschaltkreiskarte angebracht ist, was eine Dickenverringerung
des Schaltkreismoduls ermöglicht,
welches eine Kombination des Leistungsschaltkreises und eines Steuerschaltkreises
ist.
Patentveröffentlichung
1: japanische Patentoffenlegung Nr. 2003-164039.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Bei
dem obigen Schaltkreismodul besteht in manchen Fällen eine Notwendigkeit für eine elektrische
Direktverbindung zwischen einer bestimmten Busschiene und dem Steuerschaltkreis,
der in die Steuerschaltkreiskarte gebaut ist. Als Maßnahmen, diese
Notwendigkeit zu erfüllen,
beschreibt die obige Patentveröffentlichung
1 ein Verfahren zur Verbindung zwischen der bestimmten Busschiene
und der Steuerschaltkreiskarte durch Versehen der Steuerschaltkreiskarte
mit einer Durchgangsöffnung
und Aufbringen von geschmolzenem Lot in die Durchgangsöffnung;
bei dieser Verbindungsstruktur wird jedoch das Lot an einem derartigen
vertieften Abschnitt der Durchgangsöffnung angebracht, dass die
Qualität
der Lötung
kaum von außen
her mittels visueller oder optischer Überprüfung verifiziert werden kann. Dieser
Nachteil wird wesentlicher, wenn der Durchmesser der Durchgangsöffnung verringert
wird, um die Packungsdichte auf der Karte zu erhöhen.
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Angesichts
der obigen Umstände
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Überprüfung einer
elektrischen Verbindung zwischen einer Steuerschaltkreiskarte und
einer bestimmten Busschiene eines Schaltkreismoduls zu erleichtern,
um die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung zu verbessern. Insbesondere schafft
die vorliegende Erfindung ein Schaltkreismodul mit einer Mehrzahl
von Busschienen, welche annähernd
in einer gleichen Ebene angeordnet sind, um einen Leistungsschaltkreis
zu bilden, und einer Steuerschaltkreiskarte, in welche ein Steuerschaltkreis
zur Steuerung elektrischer Versorgung des Leistungsschaltkreises
eingebaut ist, wobei die Busschienen mit der Steuerschaltkreiskarte
verbunden sind. Die Steuerschaltkreiskarte weist ein Leitersegment
auf, welches elektrisch mit wenigstens einer bestimmten der Busschienen
auf einer Oberfläche
der Steuerschaltkreiskarte auf der gegenüberliegenden Seite der anderen
Oberfläche
in Verbindung mit den Busschienen verbunden ist, wobei eine Durchgangsöffnung einen
Hauptkörper
der Steuerschaltkreiskarte an einer Position benachbart dem Leitersegment
durchtritt, um einen Abschnitt der bestimmten Busschiene durch die
Durchgangsöffnung
freizulegen. Weiterhin weist das Schaltkreismodul ein elektrisch
verbindendes Teil auf, welches in einer Form ausgebildet ist, die
eine Brücke
(Brückenverbindung)
zwischen der Durchgangsöffnung
und dem Leitersegment bildet und welches auf sowohl das Leitersegment.
als auch den freiliegenden Abschnitt der bestimmten Busschiene ge-
lötet ist.
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Bei
diesem Schaltkreismodul sind die bestimmte Busschiene und das Leitersegment
der Steuerschaltkreiskarte elektrisch über das elektrisch verbindende
Teil verbunden und das elektrisch verbindende Teil liegt außerhalb
der Steuerschaltkreiskarte in einem Abschnitt frei, der auf das
Leitersegment der Steuerschaltkreiskarte gelötet ist und in einem Abschnitt,
der auf die bestimmte Busschiene gelötet ist. Dies macht es möglich, die
gelöteten
Bereiche einfach und genau von außen her über eine visuelle oder optische Überprüfung zu
prüfen.
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Bevorzugt
ist das elektrisch verbindende Teil beispielsweise aus einer Metallplatte
gebildet und liegt in einer Lage annähernd parallel zur Steuerschaltkreiskarte.
Dieser Aufbau erlaubt, dass eine Lotfüllung auf dem elektrisch verbindenden
Teil in einem stabileren Zustand ausgebildet werden kann, um die
Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung zu verbessern und verringert den Vorstehbetrag
des elektrisch verbindenden Teils von der Steuerschaltkreiskarte,
was zu einer Dickenverringerung des gesamten Schaltkreismoduls beiträgt.
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In
diesem Fall kann das genannte elektrisch verbindende Teil eine Oberfläche haben,
welche auf das Leitersegment gelötet
ist und eine Oberfläche haben,
welche auf dem freiliegenden Abschnitt der bestimmten Busschiene
gelötet
ist und welche einen abgestuften Abschnitt hat, der eine Höhendifferenz annähernd gleich
einer Kartendicke der Steuerschaltkreiskarte zwischen den Oberflächen liefert. Die
Höhendifferenz
macht es möglich,
das elektrisch leitende Teil auf das Leitersegment und die bestimmte
Busschiene mit geringer erzwungener Verformung des elektrisch verbindenden
Teils zu löten,
so dass eine Belastung nach dem Löten ganz erheblich verringert
ist.
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Das
elektrisch leitende Teil ist bevorzugt mit einem Ausschnitt in wenigstens
entweder dem auf das Leitersegment oder dem auf den freiliegenden Abschnitt
der bestimmten Busschiene gelöteten
Abschnitt versehen. Ein solcher Ausschnitt erlaubt, dass eine größere Menge
an Lot in Richtung des elektrisch verbindenden Teils durch den Ausschnitt hochsteigt,
so dass die Qualitätsüberprüfung der
Lötstelle
erleichtert wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl sowohl der Leiterabschnitte
als auch der Durchgangsöffnungen
nicht auf einen bestimmten Wert begrenzt. Beispielsweise kann die
Steuerschaltkreiskarte mit einer Mehrzahl der Durchgangsöffnungen benachbart
dem Leitersegment versehen sein, wobei das elektrisch verbindende
Teil mit einer Form, welche die Durchgangsöffnungen und das Leitersegment überbrückt, auf
das Leitersegment und auf eine bestimmte oder mehrere der. Bus-
schienen gelötet ist,
welche durch die Durchgangsöffnungen
freiliegen. Diese Anordnung macht es möglich, das elektrisch verbindende
Teil mit einer Mehrzahl von Abschnitten in einer Busschiene zu verbinden,
so dass die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung verbessert wird, oder das elektrisch
verbindende Teil mit einer Mehrzahl von Busschienen zu verbinden,
um den elektrisch verbindenden Teil eine Überspringerfunktion zu geben
(eine Funktion, welche einander beabstandete Busschienen überbrückt).
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In
diesem Fall können
die Durchgangsöffnungen
auf beiden Seiten von und über
das Leitersegment hinweg angeordnet sein und das elektrisch verbindende
Teil kann aus einer Plattenform mit Brücken über die Durchgangsöffnungen
und das Leitersegment sein und kann einen Zwischenabschnitt haben,
der auf das Leitersegment gelötet
ist und entgegen gesetzte Endabschnitte haben, welche jeweils mit
einem entsprechenden oder mehreren der freiliegenden Abschnitte
der bestimmten Busschienen verlötet
sind. Dieser Aufbau ermöglicht
eine elektrische Verbindung des gemeinsamen Leitersegments mit den
Busschienenabschnitten, welche durch eine Mehrzahl der Durchgangsöffnungen
freiliegen mittels eines einfach geformten elektrisch verbindenden Teils.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, welche ein Busschienenplattenelement
und eine Steuerschaltkreiskarte zeigt, die zur Herstellung eines Schaltkreismoduls
gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem
das Busschienenplattenelement und die Steuerschaltkreiskarte von 1 miteinander
verbunden sind.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem
eine Mehrzahl von Schaltelementen auf dem Busschienenplattenelement
und der Steuerschaltkreiskarte angeordnet ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem
jeweilige Endabschnitte bestimmter Busschienen in dem Busschienenplattenelement
gebogen sind, um Verbinder zu bilden.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Vorgang des Anbringens eines
Gehäuses
an dem Busschienenplattenelement und der Steuerschaltkreiskarte
zeigt.
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6A und 6B sind
eine Draufsicht von oben bzw. eine seitliche Schnittdarstellung
eines Zustands, in welchem ein Verbindungschip gesetzt wird, um
eine Durchgangsöffnung
und ein Leiterkissen der Steuerschaltkreiskarte zu überbrücken (mit einer
Brücke
zu verbinden).
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7A und 7B sind
eine Draufsicht von oben bzw. eine seitliche Schnittdarstellung
eines Zustands, in welchem eine Lotschicht der 6A und 6B erhitzt
und aufgeschmolzen wurde, um einen Lötpunkt zu bilden.
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8A und 8B sind
eine Draufsicht von oben bzw. eine Schnittdarstellung, welche einen
Zustand zeigen, in welchem ein anderer Verbindungschip eingesetzt
ist, um eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen und ein Leiterkissen
einer Steuerschaltkreiskarte zu überbrücken (mit
einer Brücke
zu verbinden).
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9A und 9B sind
eine Draufsicht von oben bzw. eine seitliche Schnittdarstellung
eines Zustands, in welchem ein weiterer Verbindungschip mit einem
Ausschnitt in einem busschienenseitigen Verbindungsabschnitt eingesetzt
ist, um eine Durchgangsöffnung
und ein Leiterkissen einer Steuerschaltkreiskarte zu überbrücken (mit
einer Brücke
zu verbinden).
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BESTE ART, DIE ERFINDUNG
DURCHZUFÜHREN
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird basierend auf der Zeichnung beschrieben.
Der Grundaufbau eines Schaltkreismoduls und eines Herstellungsprozesses
hierfür
gemäß dieser
Ausführungsform
sind äquivalent
zur Beschreibung der oben genannten Patentveröffentlichung 1. Somit erfolgt
die Beschreibung des Grundaufbaus nur anhand einer Übersicht.
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Zunächst wird
ein Beispiel eines Herstellungsprozesses für ein Schaltkreismodul beschrieben.
Das Schaltkreismodul gemäß der vorliegenden Erfindung
ist jedoch nicht auf ein Produkt beschränkt, welches durch den folgenden
Prozess herstellbar ist.
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(1) Ausbildungsprozess
der Busschiene
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Zur
Herstellung des Schaltkreismoduls wird ein Busschienenplattenelement 10 gemäß 1 gebildet.
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Das
dargestellte Busschienenelement 10 weist einen rechteckförmigen äußeren Rahmen 16 auf,
innerhalb dem sich eine große
Anzahl von Busschienen befindet, einschließlich einer Mehrzahl von Eingangsanschlussbusschienen 11,
von denen jede einen Eingangsanschluss bilden kann, einer Mehrzahl
von Ausgangsanschlussbusschienen 12, von denen jede einen
Ausgangsanschluss bilden kann und einer Mehrzahl von Signaleingangsanschluss-Busschienen 14,
welche alle in einer bestimmten Weise angeordnet sind. Geeignete
dieser Busschienen sind mit dem äußeren Rahmen 16 über eine
Mehrzahl schmaler Verbindungssegmente 18 verbunden und
bestimmte der Busschienen sind miteinander durch schmale Verbindungssegmente 18 verbunden.
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Dieses
Busschienenplattenelement 10 kann problemlos beispielsweise
durch Ausstanzen aus einer einzelnen Metallplatte mittels eines
Stanzwerkzeugs hergestellt werden.
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(2) Verbindungsprozess
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Eine
Steuerschaltkreiskarte 20 wird auf eine Seite (Oberseite
in 1) einander gegenüberliegender Oberflächen des
Busschienenplattenelements 10 befestigt, um den Zustand
gemäß 2 zu erreichen.
Die Steuerschaltkreiskarte 20 enthält einen Steuerschaltkreis
zur Steuerung des elektrischen Betriebs eines Leistungsschaltkreises,
der aus den Busschienen gebildet wird. Die Steuerschaltkreiskarte 20 kann
von herkömmlichem
Typ mit einer bedruckten Schaltkreiskarte sein (einer Karte bestehend
aus einer isolierenden Platine und einem leitfähigen Muster, welches hierauf
durch einen Druckvorgang angeordnet ist, um den Steuerschaltkreis
zu bilden). In der dargestellten Ausführungsform wird für eine weitere
Gesamtdickenverringerung und für
eine weitere Verbesserung der Wasserbeständigkeit des Schaltkreismoduls
für die
Steuerschaltkreiskarte 20 ein schichtartiges Material mit
sehr geringer Dicke (z.B. 0,3 mm) verwendet. Die Steuerschaltkreiskarte 20 weist
an geeigneten Positionen eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 22 auf.
Diese Durchgangsöffnungen 22 werden
verwendet, eine Mehrzahl von Schaltelementen 30 auf den
Busschienen anzuordnen.
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In
der dargestellten Ausführungsform
hat die Steuerschaltkreiskarte 20 eine äußere Abmessung kleiner als
diejenige des Busschienenplattenelements 10. Somit sind
ein mittiger Abschnitt des Busschienenplattenelements 10 und
die Steuerschaltkreiskarte 20 miteinander in Verbindung
und entsprechende Endabschnitte 11a der Eingangsanschlussbusschienen 11 und
entsprechende Endabschnitte 14a der Signaleingangsanschluss-Busschienen 14 stehen über eine
linke Kante der Steuerschaltkreiskarte 20 vor und entsprechende
Endabschnitte 12a der Ausgangsanschlussbusschienen 12 stehen
nach außen über eine
rechte Kante der Steuerschaltkreiskarte 20 vor, wobei alle
Verbindungssegmente 18 außerhalb der Steuerschaltkreiskarte 20 liegen
(vgl. 2).
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(3) Anordnungsprozess
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Die
Schaltelemente 30 gemäß 2 werden unter
Verwendung der Durchgangsbohrungen 22, die in der Steuerschaltkreiskarte 20 ausgebildet
sind, sowohl an der Steuerschaltkreiskarte 20 als auch
dem Busschienenplattenelement 10 angeordnet. Diese Schaltelemente 30 sind
betreibbar, um den elektrischen Betrieb des aus den Busschienen
gebildeten Leistungsschaltkreises ein- und auszuschalten. Insbesondere
kann ein Halbleiterelement mit einem Transistor oder ein mechanisches
Relais als Schaltelement 30 verwendet werden.
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Dieser
Anordnungsprozess kann problemlos beispielsweise dadurch durchgeführt werden,
dass geschmolzenes Lot mittels eines Siebdruckprozesses oder dergleichen
in jede der Durchgangsöffnungen 22 eingebracht
wird und die Schaltelemente 30 auf das geschmolzene Lot
aufgesetzt werden.
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(4) Elektrischer Verbindungsprozess
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Einige
der in dem Busschienenplattenelement 10 enthaltenen Busschienen
müssen
direkt mit dem Steuerschaltkreis der Steuerschaltkreiskarte 20 verbunden werden
(d.h. sie müssen
mit dem Steuerschaltkreis ohne Zwischenschaltung der Schaltelemente 30 verbunden
werden). Diese Direktverbindung erfolgt gleichzeitig mit dem obigen
Anordnungsprozess. Der genaue Aufbau und Vorgang für die Direktverbindung
wird nachfolgend im Detail beschrieben.
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(5) Verbinderausbildungsprozess
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Die
Busschienenendabschnitte, welche von den rechten und linken Rändern der
Steuerschaltkreiskarte 20 nach außen vorstehen (zumindest die Endabschnitte 11a, 12a und 14a der
Busschienen 11, 12 und 14 in den 1 und 2),
werden gemäß 3 nach
oben gebogen, um eine Mehrzahl von Anschlüssen zu bilden, welche mit
entsprechenden externen Schaltkreisen verbindbar sind. Diese Anschlüsse umfassen
eine Mehrzahl von Signaleingangsanschlüssen (die Endabschnitte 14a der
Signaleingangsanschluss-Busschienen 14, die in 3 in
einer Reihe angeordnet sind), um welche ein isolierendes Gehäuse 40 gemäß 3 befestigt
wird, um einen Verbinder zu bilden.
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(6) Abschneideprozess
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Die
Busschienen in dem Busschienenplattenelement 10 werden
voneinander durch einen Pressstanzvorgang oder dergleichen getrennt,
um den Leistungsschaltkreis zu vervollständigen. Genauer gesagt, dieser
Prozess kann durchgeführt
werden, indem die Verbindungssegmente 18, die außerhalb
der Steuerschaltkreiskarte 20 liegen, durchtrennt und entfernt
werden. Die Entfernung der Verbindungssegmente 18 führt automatisch
auch zu einer Entfernung des äußeren Rahmens 16 von
dem Schaltkreismodul (siehe 4).
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(7) Gehäuseanbringprozess
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Ein
Gehäuse 50 gemäß 5 wird über das Schaltkreismodul
gesetzt, welches in dem obigen Prozess (6) erhalten wird.
Dieses Gehäuse 50 hat eine
am Boden offene Form zur Abdeckung der gesamten Steuerschaltkreiskarte 20 von
oben her und weist eine mittige Öffnung
auf, um die Schaltelemente 30 nach oben hin freizulegen,
sowie eine wasserdichte Wand 52, die sich von einer Umfangskarte
der Öffnung
aus nach oben erstreckt. Das Gehäuse 50 weist
einstückig
eine Mehrzahl von rohrförmigen
Aufnahmen 54 auf, welche jeweils oben und unten offen sind
und an rechten und linken Kantenabschnitten (den Abschnitten an
der rechten Seite und linken Seite der wasserdichten Wand 52)
einen am Gehäuse angebrachten
Abschnitt 56, in welchen das Gehäuse 40 fest eingeführt wird.
Die Anschlüsse
und die entsprechenden Gehäuse
oder Aufnahmen 40 und 54 bilden Verbinder, welche
mit anderen Verbindern zusammenfügbar
sind, die beispielsweise am Ende eines Kabelbaums in einem Fahrzeug
angebracht sind, so dass die Anschlüsse mit einem zugehörigen externen
Schaltkreis problemlos verbindbar sind.
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Das
Gehäuse 50 hat
an vorderen und hinteren Randabschnitten eine Mehrzahl von Rippenabdeckungen 58,
die nach unten vorstehend in einer Richtung von rechts nach links
angeordnet sind.
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(8) Wärmeabstrahlteil-Verbindungsprozess
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Bodenflächen der
jeweiligen Busschienen werden mit einer oberen Oberfläche 64 eines
Wärmeabstrahlteils 60 gemäß 5 mittels
eines Klebers oder einer Klebfolie verbunden. Das Wärmeabstrahlteil 60 ist üblicherweise
aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise einem
Metall auf Aluminiumbasis. Die obere Oberfläche 44 ist als flache
Verbindungsoberfläche
ausgebildet, wohingegen eine Mehrzahl von Rippen 62 nach unten
von einer Bodenfläche
des Wärmeabstrahlteils 60 von
rechts nach links verlaufend angeordnet vorsteht. Die Positionen
der jeweiligen Rippen 62 entsprechen denjenigen der Rippenabdeckungen 58,
so dass gegenüberliegende
Längsenden
der jeweiligen Rippen 62 durch die entsprechenden Rippenabdeckungen 58 bedeckt
sind, wenn das Wärmeabstrahlteil 60 an
dem Gehäuse 50 angebracht
ist.
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Danach
wird eine Wasserabdichtung durchgeführt, indem eine Schicht bestehend
aus einem gelierenden Harz an einer inneren Oberfläche der
wasserdichten Wand 52 aufgebracht wird oder indem eine
Abdeckung auf die wasserdichte Wand 52 aufgesetzt wird.
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Das
mittels des obigen Prozesses hergestellte Schaltkreismodul, bei
dem Eingangsanschlüsse
(die Endabschnitte 11a der Eingangsanschlussbusschiene 11)
mit einer Energieversorgung verbunden sind und Ausgangsanschlüsse (die
Endabschnitte 12a der Ausgangsanschlussbusschienen 12)
mit elektrischen Lasten verbunden sind, bildet einen Leistungsverteilerschaltkreis
zur Verteilung elektrischer Leistung von der Energieversorgung an
eine geeignete oder mehrere geeignete elektrische Lasten, wobei
der in die Steuerschaltkreiskarte 20 eingebaute Steuerschaltkreis
den Betrieb der jeweiligen Schaltelemente steuert, welche in den
Leistungsverteilerschaltkreis eingesetzt sind, um den elektrischen Betrieb
des Leistungsverteilerschaltkreises ein/auszusteuern.
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Die
nachfolgende Beschreibung vertieft hinsichtlich Aufbau und Prozess
für eine
Direktverbindung zwischen der bestimmten Busschiene und der Steuerschaltkreis 20 (elektrische
Verbindung ohne Zwischenschaltung des Schaltelementes 30)
den obigen "(4)
Elektrischen Verbindungsprozess".
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(4-1) Steuerschaltkreiskarte 20
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Die
Steuerschaltkreiskarte 20 wird vorab mit einer Durchgangsöffnung 24 und
einem leitfähigen Kissen
(Leitersegment) 26 versehen, wie in den 6A und 6B gezeigt.
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Das
leitfähige
Kissen 26, welches auf gleiche Weise wie das leitfähige Muster
mittels eines Druckprozesses ausgebildet werden kann, wird mit dem Steuerschaltkreis,
der aus dem leitfähigen
Muster gebildet ist, verbunden. In der dargestellten Ausführungsform
ist das leitfähige
Kissen 26, welches in Draufsicht annähernd Rechteckform hat, an
einer Vorderfläche
der Steuerschaltkreiskarte 20 angeordnet, d.h. an einer
Oberfläche
auf der gegenüberliegenden
Seite der Oberfläche,
die mit der Busschiene 14 der Steuerschaltkreiskarte 20 verbunden
ist.
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Die
Durchgangsöffnung 24,
die an einer Position benachbart dem leitfähigen Kissen 26 ausgebildet
ist, um einen Hauptkörper
der Steuerschaltkreiskarte 20 in einer Richtung der Kartendicke
zu durchtreten, dient dazu, eine bestimmte Busschiene, die an einer
rückwärtigen Oberfläche (Bodenfläche in 6A)
der Steuerschaltkreiskarte 20 liegt, freizulegen, d.h.
eine Busschiene, welche elektrisch mit dem leitfähigen Kissen 26 (der
Busschiene 14 in der dargestellten Ausführungsform) auf Seiten der
Vorderfläche
der Steuerschaltkreiskarte 20 (in 6A und 6B oben)
zu verbinden ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Durchgangsöffnung 24 in
annähernd
Rechteckform ausgebildet, mit einem hieran ausgebildeten Metallrahmen 25.
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(4-2) Verbindung über das
Medium des Verbindungsschips
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Auf
einer oberen Oberfläche
der Busschiene 14, die zur Seite der vorderen Oberfläche der
Steuerschaltkreiskarte 20 durch die Durchgangsöffnung 24 freiliegt,
bzw. auf einer oberen Oberfläche
des leitfähigen
Kissens 26 sind Lotschichten 81 bzw. 82 in
fester Phase ausgebildet. Auf diese Lotschichten 81 und 82 in
fester Phase wird ein Verbindungschip 70 als elektrisch
verbindendes Teil aufgelegt.
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Dieser
Verbindungschip 70 dient als Verbindungsmedium zwischen
der Busschiene 14 und dem leitfähigen Kissen 26, ist
in der dargestellten Ausführungsform
aus einer dünnwandigen
Metallplatte gebildet und hat eine Form, welche die Durchgangsöffnung 24 und
das leitfähige
Kissen 26 brückenartig verbindet
(überbrückt). Genauer
gesagt, der dargestellte Verbindungschip 70 hat einen flachen
busschienenseitigen Verbindungsabschnitt 72 zur Anordnung
auf der Lotschicht 81 auf Seiten der Busschiene 14,
einen kartenseitigen Verbindungsabschnitt 74 zur Anordnung
auf der Lotschicht 82 auf Seiten des leitfähigen Kissens 26 und
eine abgestuften Ab schnitt 26, der die einander benachbarten
Enden der Verbindungsabschnitte 72 und 74 miteinander
verbindet. Der abgestufte Abschnitt 76 miteinander verbindet.
Der abgestufte Abschnitt 76 schafft eine Höhendifferenz
annähernd
gleich einer Dicke der Steuerschaltkreiskarte 20 (eine
Höhendifferenz etwas
größer als
die dargestellte Dicke, wie in der Ausführungsform dargestellt), zwischen
einer Bodenfläche
des busschienenseitigen Verbindungsabschnitts 72 und einer
Bodenfläche
des kartenseitigen Verbindungsabschnitts 74.
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Nach
Anordnung des Verbindungschips 70 werden die Lotschichten 81 und 82 erhitzt
und aufgeschmolzen, um Lötstellen 81' und 82' zu bilden,
wie in den 7A und 7B gezeigt,
wobei dann durch dieses Medium der busschienenseitige Verbindungsabschnitt 72 und
der kartenseitige Verbindungsabschnitt 74 mit der Busschiene 14 bzw.
dem leitfähigen
Kissen 26 verbunden ist. D.h., die Busschiene 14 und
das leitfähige
Kissen 26 sind elektrisch über den Verbindungschip 70 miteinander
verbunden.
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Mit
dem obigen Aufbau und Prozess öffnen die
sich ergebenden Lötstellen 81' und 82' in Richtung
der Vorderseite der Steuerschaltkreiskarte 20, was es möglich macht,
die Lötqualität von außen her mittels
visueller oder optischer Überprüfung einfach und
genau zu überprüfen, so
dass eine stabile Qualität
und verbesserte Zuverlässigkeit
bei der elektrischen Verbindung erhalten ist.
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Die 6A und 6B bzw. 7A und 7B zeigen
ein Beispiel, wo eine einzelne Durchgangsöffnung 24 entsprechend
einem einzelnen leitfähigen
Kissen 26 ausgebildet ist; es kann eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 24 an
Positionen benachbart dem leitfähigen
Kissen 26 ausgebildet werden, um verschiedene Arten von
Direktverbindungsstrukturen zu erhalten. Ein Beispiel einer derartigen Direktverbindungsstruktur
ist in den 8A und 8B gezeigt.
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Die 8A und 8B zeigen
eine Steuerschaltkreiskarte 20 mit Durchgangsöffnungen 24 an beiden
Seiten gegenüber
einem leitfähigen
Kissen 26 und einen relativ langen Verbindungschip 70,
der das leitfähige
Kissen 26 und die rechten und linken Durchgangsöffnungen 24 brückenartig
verbindet (überbrückt).
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Dieser
Verbindungschip 70 hat einen flachen plattenförmigen kartenseitigen
Verbindungsabschnitt 74 in seinem mittigen Abschnitt, zwei
busschienenseitige Verbindungsabschnitte 72 an der rechten
und linken Seite des Verbindungsabschnitts 74 und ein Paar
von abgestuften Abschnitten 76, um die gegenüberliegenden
Enden des kartenseitigen Verbindungsabschnitts 74 und der
jeweiligen busschienenseitigen Verbindungsabschnitte 72 vertikal
miteinander zu verbinden. Jeder der abgestuften Abschnitte 76 bildet
ebenfalls eine Höhendifferenz
annähernd gleich
einer Dicke der Steuerschaltkreiskarte 20, wie bei der
obigen Ausführungsform
bereits beschrieben.
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Weiterhin
sind auf Abschnitten der oberen Oberfläche der Busschiene 14,
welche durch die Durchgangsöffnungen 24 freiliegen
und an einer oberen Oberfläche
des leitfähigen
Kissens 26 drei Lotschichten 81 und 82 ausgebildet,
auf welche die busschienenseitigen Verbindungsabschnitte 72 und
der kartenseitige Verbindungsabschnitt 74 des Verbindungschips 70 entsprechend
aufgelegt werden. Sodann werden die Lotschichten 81 und 82 erhitzt
und aufgeschmolzen, um Lötstellen
zu bilden, welche die jeweiligen busschienenseitigen Verbindungsabschnitte 72 und
die Busschienen 14 verbinden, sowie eine Lotstelle, welche
den kartenseitigen Verbindungsabschnitt 74 und das leitfähige Kissen 26 verbindet.
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In
der sich ergebenden Verbindungsstruktur beträgt die Anzahl von Verbindungen
zwischen dem Verbindungschip 70 und der Busschiene 14 zwei
(es können
auch drei oder mehr sein), was die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung
verbessert. Ansonsten kann die Mehrzahl von busschienenseitigen Verbindungsabschnitten 72 jeweils
mit zwei oder mehr unterschiedlichen Busschienen verbunden werden,
was dem Verbindungschip 70 eine Überspringerfunktion verleiht,
also die Funktion einer Brücke
zwischen voneinander beabstandeten Busschienen.
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Der
busschienenseitige Verbindungsabschnitt 72 und/oder der
kartenseitige Verbindungsabschnitt 74 kann mit einem Ausschnitt
versehen sein, um es geschmol- zenem Lot zu ermöglichen, durch den Ausschnitt
hochzusteigen. Dies erhöht
einen Ausbildungsbereich der Lötstelle,
um die Überprüfung der
Lötstelle
weiter zu erleichtern. Wie beispielsweise in 9A gezeigt,
kann ein Ausschnitt, d.h. eine Kerbe 78 in einem Ende des
busschienenseitigen Verbindungsabschnitts 72 ausgebildet
sein, was es einer Lötstelle
ermöglicht,
von einer Umfangskante der Kerbe 78 in Richtung einer Oberfläche des busschienenseitigen
Verbindungsabschnitts 72 hochzusteigen, so dass der Ausbildungsbereich
der Lötstelle
im Vergleich zu der Anordnung der 7A und 7B vergrößert wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann beispielsweise auf folgende Weise implementiert
werden:
Bei der vorliegenden Erfindung ist das elektrisch verbindende
Teil nicht auf eine bestimmte Form begrenzt, z.B. eine Plattenform,
sondern kann auch Blockform haben. Wie jedoch in der obigen illustrativen
Ausführungsform
beschrieben, ermöglicht
der Verbindungschip 70 in Plattenform und in einer Ausrichtung
annähernd
parallel zur Steuerschaltkreiskarte 20, dass die Lötstelle
stabiler an dem Verbindungs chip 70 ausgebildet wird, was
eine verbesserte Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung sicherstellt.
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Auch
ein elektrisch verbindendes Teil ohne die Höhendifferenz aufgrund des abgestuften
Abschnitts 76 (z.B. eine Metallplatte mit einfacher flacher
Plattenform) kann die Busschiene und das Leitersegment (die Busschiene 14 und
das leitfähige Kissen 26 in
der oben dargestellten Ausführungsform)
unter der Bedingung verbinden, dass die Steuerschaltkreiskarte 20 ein
sehr geringe Dicke hat oder dass das elektrisch verbindende Teil
aus einem hochelastischen Material ist.
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Die
Durchgangsöffnung 24 und
das leitfähige Kissen 26 sind
nicht auf die bestimmte Form beschränkt und jede geeignete Form
kann auf geeignete Weise gewählt
werden, unter der Bedingung, dass das elektrisch verbindende Teil
lötbar
ist. Weiterhin muss in Fällen,
wo das Schaltkreismodul eine Mehrzahl von elektrischen Zwischenverbindungen
zwischen der Steuerschaltkreiskarte und der Busschiene oder den
Busschienen hat, nicht jede elektrische Zwischenverbindung das obige
elektrisch verbindende Teil verwenden; wenigstens eine der Verbindungen
kann die oben erwähnte
Direktverbindungsstruktur verwenden, welche eine Kombination der
Durchgangsöffnung
oder Durchgangsöffnungen,
des Leitersegments und des elektrisch verbindenden Teils aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bei
einer elektrischen Verbindung zwischen einer Steuerschaltkreiskarte
(20) und Busschienen (14) besteht die Aufgabe,
die Qualität
und Zuverlässigkeit
bei der Verbindung zu verbessern. Hierzu ist die Steuerschaltkreiskarte
(20) mit einem Leitersegment (26) versehen, welches
mit einer bestimmten der Busschienen (14) auf der gegenüberliegenden Seite
einer rückwärtigen Oberfläche in Verbindung mit
den Busschiene (14) zu verbinden ist, sowie mit einer Durchgangsöffnung (24),
welche einen Hauptkörper
hiervon an einer Position benachbart dem Leitersegment (26)
durchtritt, um die bestimmte Busschiene (14) freizulegen.
Ein elektrisch verbindendes Teil (70) ist angeordnet, um
die Durchgangsöffnung (24)
und das Leitersegment (26) zu überbrücken und ist auf das Leitersegment
(26) und den Busschienenabschnitt aufgelötet, der
in der Durchgangsöffnung 24 liegt.