BG62425B1 - Печатна платка, модул за защита от пренапрежение и метод заразполагане и запояване на електронни компоненти върхуповърхността на печатната платка - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до печатна платка, модул за защита от пренапрежение и метод за разполагане и запояване на електронни компоненти върху повърхността на печатната платка, така че електронните компоненти чрез Reflow-запояваща техника да са стабилно свързани и електрически проводими. По-специално оформената съгласно изобретението печатна платка се използва за влагане в конструктивни групи за защита от пренапрежение, при което като електронни компоненти се влагат проводници за пренапрежение, PTCs, варистори и диоди.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е, че проводниците за пренапрежение се полагат чрез Reflow-метод за спояване върху печатната платка и другите електронни компоненти като PTCs, варистори и диоди, като чип-елементи контактуват чрез обичайната клемна техника. При това възникват проблеми при изпълнението с точно разположение на проводниците за пренапрежение, когато те при разполагането, респективно при процеса на запояване, не се намират в желаното положение. Така в този случай се стига до проблеми в контактуването или могат да възникнат трудности при друга обработка или монтаж на печатната платка.

При различните методи, чрез които различните компоненти се полагат върху печатната платка, за контактуването се изискват повече технологични операции, например UK 2 204 184А. Освен това са необходими допълнителни контактни пластини за комплектоването на печатната платка с другите компоненти /PTCs и варистори/, които повишават материалните и производствени разходи.

При Reflow-спояването е общоприето върху печатната платка на местата, които трябва да се заемат от един електронен компонент, да се нанесе съответен спояващ материал. След това при свързването, върху намиращия се още в пастообразно състояние спояващ материал се поставя съответният компонент и тогава напълно окомплектованата печатна платка се загрява, докато спояващият материал се разтопи и след охлаждане чрез втвърдяващия се отново спояващ материал електронният компонент е твърдо закрепен върху печатната платка и е електрически контактуващ.

Докато спояващият материал не е направил още истинска връзка на електронния компонент с печатната платка, т.е. директно след поставянето на компонентите, съответният електронен компонент може да се донамести и така да заеме желаното положение. Тъй като Reflow-спояващият метод по правило се провежда в проходни пещи, които са известни например от DE 4016366 С2, по-специално при транспортиране на вече комплектованите печатни платки трябва да се вземат предохранителни мерки, чрез които да се избягва приплъзването или изместването на компонентите от желаното положение вследствие на движението, респективно сътресенията.

За да се избегне такова изместване от ЕР 0540497 А2 е известно използването на една матрица, която може предварително да зададе само повърхностната форма на спойката, която е нанесена върху точките на спояване. Фиксиране на компонента, дори в известна степен, не е възможно чрез това решение. Позиционирането трябва да се улесни чрез това, че направените места за спояване имат равнинна повърхност.

Използването на залепващ материал, чрез който компонентите трябва да се закрепят върху печатната платка, е описано в DE 4126913 А1. Тук свръзката на съответния компонент върху печатната платка се извършва чрез залепващ материал. При свързването след това се извършва действителният процес на спояване и се осъществява окончателното и пълно свързване. Заедно с допълнително необходимия залепващ материал, с който се повишават разходите, при комплектоването на печатни платки се поставят високи изисквания към използвания залепващ материал. Тъй като той е подложен на влиянието на висока температура, при процеса на спояване може да се стигне до рискови ситуации чрез евентуално използваните в залепващия материал разтворители.

Освен това при автоматизираното производство възникват проблеми, когато вече подредените дънни или печатни платки трябва да се свържат със съответната кутия (корпус). Така при техниката на свързване при използване на слепващо вещество възникват освен повишени разходи за съоръженията, които се обуславят от допълнително необходимото устройство за подвеждане на слепващото вещество и също от необходимото по правило устройство за изсмукване на парите на разтворителите, също така и повишени разходи за управление и контролиране на процеса на съединяване, тъй като трябва да се избягва попадането на известна част от слепващото вещество върху долната страна на печатната платка или дори в автоматите, респ. съоръженията.

Съединения, които могат да възникнат чрез остатъчни мустаци или от оформени в подобна форма елементи, имат недостатъка, че съответно образуваните елементи обуславят по-сложни форми за производството им. Освен това те също могат да предизвикват повреда поради незначителните размери, които се изискват вследствие на ограниченото налично пространство, тъй като съединенията (мустаците) лесно се чупят в резултат на трудните условия за производство и поради това не са способни да функционират. Тъй като се използват печатни платки със сравнително помалка дебелина, оказва се, че е трудно или невъзможно остатъчните елементи да се оформят така, че да може да се избегне образуването на стърчащи издатъци над долната (обратната) страна на печатната платка.

Една защитна схема за защита на потребителя от свръхнапрежение и свръхток при далекосъобщителните съоръжения е описана например в DE 4026004 С2. С нея може да се защити отвод за пренапрежение след задействането на термозащитен елемент (Fail-Saveконтакт) също срещу термично претоварване. Затова един ламаринен детайл е свързан с отвода за пренапрежение и едно място за запояване (спойка) върху ламаринения детайл е свързано с плъзгач, на който противодейства пружина. Ако отводът за пренапрежение се загрее по недопустим начин и заедно с него и ламариненият детайл, спойката се стопява, плъзгачът се придвижва под действието на пружината и отводът за пренапрежението дава накъсо. Оформената по този начин термозащита се нуждае сравнително от много отделни детайли, които обуславят повишени разходи при производството и монтажа. Освен това необходимата за разполагане площ е сравнително голяма. По-специално трябва критично да се гледа на използването на пружини по отношение на автоматизирания монтаж, тъй като възникват специални изисквания.

При описаното в DE 4026004 С2 решение са необходими допълнителни елементи за производството на една връзка към земния потенциал. По-нататък от DE 3323687 С2 е известен набор за отводи на пренапрежение за съединителните планки за далекосъобщителната техника, при който за термична защита за всяка газоразрядна междина на двупътен отвод е възможно включването отгоре на Sобразна пластинчата пружина, която на едното си рамо има стопяема таблетка, както и включващ контакт, а на другото си рамо - ограничително приспособление. Тази термична защита поради използването на допълнителни пластинчати пружини също е скъпа за производство и е предразположена към повреди.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде печатна платка, модул за защита от пренапрежение и метод за разполагане и запояване на електронни компоненти върху повърхността на печатната платка, като разполагащите се върху повърхността на печатната платка електронни компоненти да се позиционират точно и да се спояват при свързването в това положение, което да се извършва по опростен начин.

Съгласно изобретението задачата се решава с печатна платка за точно разполагане на електронни компоненти, които по-специално се запояват чрез Reflow-спояваща техника върху повърхността на печатната платка. При това в повърхността на печатната платка се изработват най-малко частично съответстващи на външния контур на произволни електронни компоненти участъци за приемане на електронните компоненти. До изработените участъци са разположени присъединителни изводи или присъединителни повърхности, които са разположени на ръбовете на изработе ните участъци, а вътрешните повърхности на изработените участъци най-малко частично са метализирани по ръбовете. Изработените участъци могат да се оформят като жлеб, като шлицконтур. Върху долната страна на печатната платка може да се нанесе изолиращо покритие. Освен това е предвидена кутия за покриване на печатната платка, която има куполообразно оформени прагове от един най-малко частично деформируем материал по посока на подлежащата на свързване печатна платка, които при проникване през печатната платка заемат изработените вдлъбнатини в нея. Като се вземат под внимание нейната големина, формата и големината на вдлъбнатините се оразмеряват така, че да се образува основаваща се на формата и/или вложената сила връзка кутияпечатна платка чрез деформиране на праговете под въздействие на енергия и/или сила по такъв начин, че куполообразните прагове при изработената връзка кутия-печатна платка да не стърчат навън от долната страна на печатната платка. Вдлъбнатините могат да представляват глух отвор, също така намаляващи от долната страна на печатната платка към горната й страна зенкеровки, а също така вдлъбнатините се оформят като преминаващи през цялата дебелина на печатната платка еднакви по форма отвори или проходници с правоъгълно сечение. Освен това куполообразно оформените прагове имат на челната повърхност насочено към долната страна на печатната платка едно вдлъбване или изрез. Куполообразните прагове са направени от термопластичен материал.

Задачата се решава също така с модул за защита от пренапрежение, който се състои от отвод за пренапрежение, термозащитен елемент и включва набиващ се корпус от изолираща материя с отвода за пренапрежение, с два съответно свързани с по едно жило за далекосъобщителна връзка външни електроди, един свързан със заземяващата шина среден електрод и с термозащитния елемент, чрез който при прекомерно загряване на отвода за пренапрежение жилата за далекосъобщителна връзка се свързват със заземяващата шина. В корпуса е предвиден също щепселен хомогенен контактен елемент, на който в щепселно положение първа пружинираща контактна скоба се намира в контакт със средния електрод на отвода за пренапрежение. Контактният еле мент съдържа една щепселна пластина за свързаната неподвижно със заземяващата шина контактна пластина и една втора пружинираща контактна скоба, която чрез термозащитния елемент се поддържа на разстояние от външните електроди и при прекомерно загряване чрез изменение формата на термозащитния елемент благодарение на пружиниращите си свойства може да прилегне към двата външни електрода. Втората пружинираща контактна скоба на свободния си край преминава в напречно перо, чийто краища се привеждат в контакт съответно с по един от външните електроди и между чийто краища е разположен термозащитният елемент. Термозащитният елемент представлява стопяващ се при загряване формован детайл или биметал, направен от омекващ при загряване материал или от “запомняща” сплав. Също така термозащитният елемент е свързан неподвижно с втората пружинираща контактна скоба или е фиксиран във втората пружинираща контактна скоба. Щепселният хомогенен контактен елемент върху срещулежащата на първата пружинираща контактна скоба страна на отвода за пренапрежение има най-малко един пружиниращо прилягащ към неговата изолираща повърхност държащ палец.

Задачата се решава и с метод за точно разполагане и запояване на електронни компоненти върху повърхността на печатната платка чрез Reflow-спояваща техника, при който спояваща паста се нанася дозирано върху подлежащите на спояване присъединителни повърхности на печатната платка, които се намират по повърхността на печатната платка. В изработени съответстващи на външните контури на съответните елементи участъци електронните компоненти се поставят точно в изработените участъци и след това спояващата паста се загрява до температурата, която е по-висока от точката й на топене. Електронните компоненти са ориентирани със спояващите си повърхности перпендикулярно на печатната платка и се влагат в изработените участъци. Спояващата паста се нанася дозирано чрез притискане на шаблони. Спояващата паста може да се нанася дозирано и чрез диспензионен метод.

При оформената съгласно изобретението печатна платка е възможно всички компоненти да се вложат заедно в един техноло гичен етап, в една технологична операция и тогава окончателно комплектованата печатна платка чрез Reflow-спояващата техника става готова да се извърши фиксирането на електронните компоненти и необходимото електрическо свързване и по прост начин да се снабди с кутия. Чрез обработените на повърхността на печатната платка участъци, в които се полагат електронните елементи чрез потъващо подреждане, е възможно да се намали необходимата обща конструктивна височина или при използване на по-дебели печатни платки да се избегне увеличението на необходимата конструктивна височина. Използването на по-големи печатни платки в цялата им височина е положително поради повишената способност за топлинно претоварване при процеса на спояване. Ако например оформените съгласно изобретението печатни платки са комплектовани с отводи за пренапрежение, те определят до голяма степен цялостната необходима конструктивна височина, която, както беше споменато, не може да се увеличи или дори намали. Известни са присъединителни лайстни, респ. отделителни лайстни с две редици разделителни клемни контакти. Към разделителните клемни контакти се свързват кабелните жила. Ако комплектованата печатна платка се използва като защитен щепсел и се включва в една разделителна лайстна, така най-малко два разделителни клемни контакта от първата редица се покриват от предпазния щепсел. Благодарение на незначителната конструктивна височина на предпазния щепсел се постига това, че втората редица от разделителни клемни контакти при включен предпазен щепсел е лесно достъпна и способна за включване.

Вместо печатната платка може да се има предвид една по-обикновена дънна (основна) платка, която може да се комплектова, но също може да се покрие с кутия (кожух).

Върху повърхността на печатната платка има изводи, които могат да се свързват с електродите на отводите за пренапрежение и с общата схема на печатната платка. Като електронни компоненти (PTCs, варистори) могат да се използват изгодни по отношение на цената компоненти под формата на чипове, които най-малкото разполагат с една спойваема повърхност, при което контактуването на съответните компоненти в рамките на печатната платка се извършва чрез препоръчителен за тези елементи използваем шлиц-контур. Ориентирането на положението на компонентите при подреждането трябва да се извършва 5 по ефективен начин перпендикулярно на печатната платка, при което се осъществява действителна спойваща връзка чрез челните страни на съответните елементи към повърхностите на съединяване (РADs), които са разполо10 жени до шлиц-контура или жлеба.

Изработените в печатната платка, оформени за приемането на съответните компоненти участъци са така оразмерени, че дълбочината на печатната платка е максимално използва15 ема и с това се постига една възможно найголяма спойваща повърхност.

За повишаване способността за умокряне на компонентите шлиц-контурите или оформените като жлеб участъци могат да са мета20 лизирани най-малкото частично по ръбовете. При това метализираната част на оформените за приемане на компонентите области за предпочитане е изработена метализирано по надлъжните повърхности. Метализирането може 25 да се извърши по галваничен път, както това например е известно за метализираните проходни отвори.

Преди действителното комплектоване на печатната платка с електронните компоненти 30 се нанася използваната паста за спояване за всички компоненти препоръчително в една технологична операция или чрез притискане на шаблон, или под формата на диспензионен метод. С това може да се осигури снабдяване 35 с паста само на участъците, които задължително са необходими за изработване на връзката, и по този начин не е необходимо допълнителна обработка, въпреки изискваното сигурно осъществяване на връзката между печатната платка и компонентите.

Друго предимство е и това, че броят на необходимите отделни детайли се намалява, по-специално повече не са необходими допълнителни контактни повърхности.

Фолио, нанесено от долната страна на печатната платка, покрива печатната платка в това направление и при използване на подходящ материал за фолиото е възможно от тази страна да се извърши едно устойчиво на якост по отношение на напрежението изпълнение на цялостната конструктивно група (защита от допиране). Върху долната страна на печатната платка може да се нанесе чрез диспензионен метод изолатор, който в този случай дава възможност за якостно по отношение на напрежението изпълнение. При използването на оформената съгласно изобретението печатна платка със съответно предложеното изпълнение на метода производството може положително да се повлияе по отношение на разходите, защото разходите могат да се намалят чрез възможността за автоматизиране. Едно друго предимство се състои в това, че процентната част на брака е намалена, тъй като точността на позициониране в този случай се подобрява чрез прости средства и следващите от това съответни грешки могат да се избегнат.

Печатната платка съгласно изобретението може да се покрие с кутия (кожух) и да се комплектова с електронни елементи, като например модул за защита от пренапрежение. При това на кутията са разположени няколко, съответно най-малко два, куполообразно оформени прагове от един най-малкото частично деформируем материал. Тези опорни прагове стърчат на кутията по посока на подлежащите на свързване печатна платка, респ. дънна (основна) платка, и проникват в изработените там вдлъбнатини. Големината на куполообразно оформените опорни прагове е такава, че те при монтажа безпроблемно могат да се вкарват във вдлъбнатините и под въздействието на енергия и/или сила така да се деформират, че се постига една обусловена от формата и/или силата връзка между кутията и печатната платка. Опорните прагове при това са така оразмерени, че след достигнатото под въздействие на енергия и/или сила изменение на формата, те не се издават навън над равнината, която е дефинирана от долната страна на печатната платка, и така осигуряват изискваната за такива модули способност и лесен монтаж.

Чрез оформлението съгласно изобретението може да се осигури модулите безпроблемно да могат да се включват като защитен щепсел при намаляване на необходимото пространство, без да се повреждат разположените един до друг модули или други елементи на схемата.

Производството може ефективно да се осъществи в един автомат с две технологични операции, като при първата кутията се поставя върху, респ. в печатната платка и там се фиксира, а при втората операция се активира деформирането на опорните прагове. Това може да се постигне ефективно чрез притискане на нагорещени дорници към челните повърхности на куполообразно оформените опорни прагове. Загряването предизвиква размекване на материала на опорните прагове и чрез притискане на дорника може да се получи желаната форма, която осигурява печатната платка, респ. дънната платка и кутията да са свързани без хлабина една с друга.

Загряването на дорника може да се извърши например чрез съпротивително загряване. Съществува обаче възможност да се използват и други енергийни форми, напр. при използването на произволно електромагнитно излъчване за повишаване на температурата и с това за размекване на материала на опорните прагове подходяща пластмаса, за предпочитане термопластичен материал.

Със съответно окомплектоване може да се изпълни щепсел за защита от пренапрежение, който обединява двете функции “заземителен контакт” и “Fail-safe-контакт” в един детайл, който може да се изработи чрез щанговане и след това чрез огъване в съединението. Това изпълнение има предимство, че монтажните разходи са значително намалени и за влагането в кутията трябва да се извършат само линейни преместващи движения, които са особено благоприятни при използването на монтажни автомати.

Едно друго предимство е това, че може да се намали броят на местата на прехода, които се натоварват с ударен/импулсен/ток. Втората контактна скоба в монтирано състояние има една постоянна сила на предварително напрягане спрямо намиращите се на отвода за пренапрежение външни електроди. При нормално експлоатационно състояние термозащитният елемент застава срещу силата на предварително напрягане на втората контактна скоба или изолира втората контактна скоба спрямо външните електроди, като по този начин предотвратява наличието на електрическа проводяща връзка между контактния елемент и външните електроди на отвода за пренапрежение. Термозащитният елемент може да се оформи като закрепен на втората контактна скоба спояваща таблетка или да се фиксира в съответна, изработена в контактната скоба вдлъбнатина. При последното ре шение контактният елемент се фиксира найнапред без термозащитния елемент в кутията на защитния щепсел, йпед свързването на кутията с печатната платка на защитния щепсел термозащитният елемент се фиксира допълнително във втората контактна скоба и Failsafe-контактът е напълно предварително напрегнат и способен да функционира.

Термозащитният елемент може да представлява формован детайл от един материал, например метал, който при загряване се стопява и така освобождава движението на втората контактна скоба по посока на външните електроди на отвода за пренапрежение, така че се осъществява проводяща връзка между жилата за далекосъобщения и заземяващата шина. Материалът се подбира така по отношение на температурата си на спояване, че да се изключат всякакви повреди на съоръженията и дори опасност от пожар.

Термозащитният елемент може да се изработи от материал, който при съответно загряване на отвода за пренапрежение само се размеква и така под действието на силата на предварително напрягане на втората контактна скоба, последната контактува с външните електроди и е възможно да се осъществи проводяща връзка към тях.

Други възможности са използването на биметални или известни “запомнящи” сплави, които са в състояние при загряване да освобождават втората контактна скоба на контактния елемент за връзка с външните електроди на отвода за пренапрежение.

Термозащитният елемент може да бъде направен също от изолиращ лак или изолиращо фолио, което се поставя между външните електроди на отвода за пренапрежение и пружиниращо лежащата върху тях втора контактна скоба и те са изолирани един спрямо друг. Лакът, респ. фолиото се стопява, при което се осъществява проводяща връзка. На контактния елемент е оформен за предпочитане наймалко един служещ като опора държащ палец, на който приляга противолежащата на първата задържаща скоба страна на отвода за пренапрежение, пружинирайки на изолиращата му повърхност. Така се избягва едностранното натоварване на връзката на спойката между отвода на напрежение и носещата го печатна платка.

Описание на приложените фигури

Изобретението се пояснява по-добре чрез примерните изпълнения, показани на приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява оформена съгласно изобретението печатна платка преди комплектоването;

фигура 2 - окомплектована с компоненти печатна платка съгласно фиг. 1;

фигура 3 - окомплектована печатна платка с вече поставена кутия преди крайното свързване;

фигура 4 - схематично изображение на куполообразно оформен опорен праг към кутията;

фигура 5 - други форми на изпълнение за използваните в печатна платка вдлъбнатини;

фигура 6 - един пример на контактен елемент за предпазен щекер за пренапрежение;

фигура 7 - разположен върху отвода за пренапрежение контактен елемент съгласно фиг.6;

фигура 8 - предпазен щекер за използване в телекомуникационни съоръжения при вложен контактен елемент съгласно фиг.6;

фигура 9 - втори пример на изпълнение на един контактен елемент.

Примери за изпълнение на изобретението

На фиг.1 е изобразена оформена съгласно изобретението печатна платка 1, която има различни участъци 2, 3, които са изработени в материала на платката 1. При това един път е изработен напречен жлеб 2 в повърхността 12 на печатната платка 1, който е предвиден за приемане на един, непоказан на фигурата, отвод за пренапрежение. Печатната платка 1 има, противно на използваните до сега печатни платки с дебелина 0,8 mm, обща дебелина от 1,2 mm, така че в печатната платка 1 може да се направи жлеб с достатъчна дълбочина. Широчината на жлеба 2 трябва да се избере така, като се има предвид неговата дълбочина и външните размери на отвода за пренапрежението, че вложеният отвод за пренапрежение самостоятелно да се задържа чрез формата на жлеба 2 в желаното положение и също при движение през проходна пещ да се избягва приплъзване или изместване.

Допълнително към жлеба 2 са изработени шлиц-контури 3 в повърхността на печатната платка 1, в които могат да се настаняват други електронни компоненти, които не могат да се видят при това изображение.

Изработените участъци (жлеб 2, шлицконтури 3) могат да се оформят примерно чрез фрези или шанци при изработването на печатната платка 1.

Шлиц-контурите 3 за предпочитане са метализирани само на вътрешните повърхности 9, които са снабдени електрически с присъединителни повърхности 7, при което например може галванично да се отделя мед.

След като спойващата паста е нанесена на съответните места в областта на обработените структури, чрез подходящ метод може да се извърши окомплектоването с различните електронни компоненти под една автоматизирана форма и в една технологична операция.

Изобразената на фиг.2 печатна платка 1 е комплектована с един отвод за пренапрежение 4, който е поместен в жлеба 2, и два варистора 5, както и два PTCs 6, които са поместени в шлиц-контурите 3. При това се вижда, че използваните компоненти 4, 5 и 6 със своите размери са така съгласувани с оформените като жлеб 2, респ. шлиц-контури 3 области по отношение на техните оразмерявания, че самата форма на участъците 2 и 3 предотвратява едно преместване и електронните компоненти 4, 5 и 6 се поддържат точно в желаното положение и в желаните позиции. Ако наймалко някои от повърхностите, които обхващат участъците 2 и 3, са скосени (с фаска), това действа положително при процеса на нареждането на печатната платка 1, тъй като се улеснява наместването на компонентите 4, 5 и 6.

Комплектованата съгласно фиг.2 печатна платка 1 може да се подложи на Reflowспояващ процес, за да се изработи стабилна връзка на компонентите 4, 5 и 6 с печатната платка 1 и по време на необходимото за това движение на наредената печатна платка 1 може да се избегне разместването на компонентите 4, 5 и 6.

Изработените върху печатната платка 1 жлебове 2 и шлиц-контури 3 повишават допълнително здравината на създадената чрез процеса на спояване връзка, тъй като чрез напасването на съответните контури, като се взе40 мат предвид външните контури на съответно използваните компоненти, използваната форма също оказва влияние върху окончателно постигнатата здравина на връзката.

На фиг.З е показан модул, при който върху една оформена като печатна платка 1 дънна платка, която вече е окомплектована с различни електронни елементи, като например отвод за пренапрежение 4, варистор 5 и 10 PTCs 6, е поставена кутия (кожух) 13. При това куполообразно оформените опорни прагове 14 проникват в печатната платка 1 в преминаващите през нея вдлъбнатини 15, 16 или 17 така, че вдлъбнатините 15, 16 или 17 най15 малкото частично са изпълнени с материала на опорния праг. При представения на фиг.З пример куполообразните опорни прагове 14 стърчат навън от печатната платка 1 през долната й страна 18. В някои случаи не е необхо20 димо опорните прагове 14 да са оразмерени с такава големина, а могат да бъдат и по-малки.

В една предпочитана форма на изпълнение опорните прагове 14, които са разположени на кутията 13, както е изобразено на 25 фиг.4, са оформени с цилиндрична или правоъгълна форма и имат на челната си повърхност вдлъбване или изрез 19, който е предназначен да поддържа един неизобразен дорник при горещото пресоване, т.е. при затоп30 ляне и едновременно с това притискане върху опорния праг 14, и по-лесно да привежда в желаната форма материала на опорния праг при възникващата от повишаването на температурата и налягането пластична деформа35 ция и да се избягва изкривяването.

На фиг.5 са дадени възможните форми за вдлъбнатините, които могат да се изработят в печатната платка 1. При това на фиг.5 в най-външното ляво изображение може да се види оформянето на един глух отвор 15, в двете изображения на вдлъбнатините в средата на фиг.5 може да се види оформянето на зенкероването 16 с намаляващи по посока на горната страна 20 на печатната платка 1 сечения и в най-външното дясно изображение един отвор или оформен с правоъгълно сечение проходник 17.

Вдлъбнатините, които са оформени като глух отвор 15 или зенкероване 16, имат предимство спрямо третата показана възможност, тъй като окончателно изработената връзка има по-голяма част, получена благодаре ние на особената форма и вследствие на това е по-сигурна.

Ако вдлъбнатините са изпълнени като отвор или са оформени като проходник 17 с правоъгълно сечение, постигнатите сили на връзката са по-малки, но при такъв вариант може да се постигне по-късно значително полесно и без разкъсвания евентуално необходимото разединяване на връзката.

Показаният на фиг.6 контактен елемент 21 има първа пружинираща контактна скоба

22, която е завъртяна по посока на един, непоказан на фигурата, среден електрод 23 на отвор за пренапрежение 4. При това контактната скоба 22 се допира до средния електрод

23, който в случая на пренапрежение във вътрешността на отвода за пренапрежение 4 се свързва с неговите външни електроди 25 и 26. Външните електроди 25 и 26 от своя страна във включено състояние на защитния щекер са свързани със съответно жило за далекосъобщителна връзка. Контактният елемент 21 има щепселен държач под формата на две извити пружиниращи планки 27, в които е вкарана свързаната със заземяваща шина 34 контактна пластина 28. Така в случай на пренапрежение се осъществява свързване към земя на жилата за далекосъобщителна връзка а, респ. в през външните електроди 25, респ. 26, отвода за пренапрежение 4, средния електрод 23, контактната скоба 22 и планките 27 на контактния елемент 21, както и на контактната пластина 28 към заземяващата шина 34.

Монолитният контактен елемент 21 има една втора пружинираща контактна скоба 29, която на свободния си край преминава в едно напречно перо 30. Двата края на напречното перо 30 лежат срещу външните електроди 25, респ. 26 на отвода за пренапрежение 4. Между краищата на напречното перо 30, върху обърнатата към отвода за пренапрежение 4 страна на контактната скоба 29, е закрепен термозащитен елемент (стопяема таблетка) 31, който под действието на пружиниращата сила на контактната скоба 29 приляга към изолиращата външна повърхност или към средния електрод 23 на отвода за пренапрежение 4 и така краищата на напречното перо 30 на контактната скоба 29 се държат на разстояние от външните електроди 25, респ. 26. При прекомерно загряване на отвода за пренапрежение 4, което например може да възникне, когато между жи лата а и в е приложено по-дълго време повишено напрежение, което все още не води до задействане на отвода за пренапрежение 4, стопяемата таблетка 31 се разтапя. Това вече не може да възпрепятства прилагането на напречното перо 30 под действието на пружинната сила на контактната скоба 29 към външните електроди 25 и 26 на отвода за пренапрежение 4, така че отсега нататък се осъществява свързване към земя между тях и заземяващата шина през контактния елемент 21 с напречното перо 30, контактната скоба 29 и планките 27, както и контактната пластина 28.

На фиг.6 два държащи палеца 32 на контактния елемент 21 са разположени по отношение на контактната скоба 22 върху другата страна на отвода за пренапрежение 4 така, че те служат като опора (контрафорс) и предотвратяват едностранното натоварване на спойващата връзка между отвода за пренапрежение 4 и носещата го печатна платка 1.

На фиг. 7 контактният елемент съгласно фиг.6 е изобразен поставен върху отвода за пренапрежение 4 и освен това се вижда, че държащите палци 32 прилягат на изолираната външна повърхност на отвода за пренапрежение 4 към двете страни на средния електрод 23.

На фиг.8 е изобразен предпазният щепсел във вложено положение, при което върху една печатна платка 1 във вътрешността на кутия (кожух) 13 са поставени няколко електронни компонента, като например PTCs 6, както и отвод за пренапрежение 4. Контактният елемент 21 тук е поставен, както вече е показано на фиг.7, върху отвода за пренапрежението 4. Едновременно с това той се поддържа от кутията 13.

На фиг.9 е показана друга форма на изпълнение на контактен елемент 21. Втората контактна скоба 29 лежи така срещу първата контактна скоба 22 и стопяемата таблетка 31 е така напасвана към външния обхват на отвода за пренапрежението 4, че те образуват опора към контактната скоба 22 и затова не са необходими държащите палци 32. Стопяемата таблетка 31 има една вътрешна прилягаща повърхност 33 под формата на отрез от дъга на окръжност, чийто радиус е равен на радиуса на цилиндричния отвод за пренапрежение 4. В средния участък на напречното перо 30 е изработена една вдлъбнатина, в която може да се постави стопяема таблетка 31 и да се фиксира в нея.

Claims (14)

1. Патентни претенции

   1. Печатна платка за точно разполагане на електронни компоненти, които по-специално се запояват чрез Reflow-спояваща техника върху повърхността на печатната платка, като в повърхността на печатната платка са оформени най-малко частично съответстващи на външния контур на произволните компоненти участъци за приемане на електронните компоненти, оформени като шлиц контури, като до изработените участъци са разположени присъединителни изводи или присъединителни повърхности, които са разположени на ръбовете на изработените участъци, а вътрешните повърхности на изработените участъци наймалко частично са метализирани по ръбовете, характеризираща се с това, че някои от изработените участъци са с формата на жлеб (2), а печатната платка (1) съдържа кутия (13) за покриването й.
2. 2. Печатна платка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че върху долната страна (10) на печатната платка (1) е нанесено изолиращо покритие.
3. 3. Печатна платка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че кутията (13) за покриване на печатната платка (1) има куполообразно оформени прагове (14) от един най-малко частично пластично деформируем материал по посока на подлежащата на свързване печатна платка (1), които прониквайки през печатната платка (1), заемат изработени вдлъбнатини (15, 16 или 17), при което, като се вземат под внимание нейната големина, формата и големината на вдлъбнатините (15, 16 или 17) са така оразмерени, че се образува основаваща се на формата и/или вложената сила връзка кутия-печатна платка чрез деформиране на праговете (14) под въздействието на енергия и/или сила по такъв начин, че куполообразните прагове (14) при изработената връзка кутия-печатна платка не стърчат навън от долната страна на печатната платка (1).
4. 4. Печатна платка съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че вдлъбнатините са изработени като глух отвор (15).
5. 5. Печатна платка съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че вдлъбнати ните представляват намаляващи от долната страна (18) на печатната платка (1) към горната страна (20) на печатната платка (1) зенкеровки (16).
6. 6. Печатна платка съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че вдлъбнатините са оформени като преминаващи през цялата дебелина на печатната платка (1) еднакви по форма отвори или проходници (17) с правоъгълно сечение.
7. 7. Печатна платка съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че куполообразните прагове (14) са направени от термопластичен материал.
8. 8. Печатна платка съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че праговете (14) имат на челната повърхност насочено към долната страна (18) на печатната платка (1) едно вдлъбване или изрез (19).
9. 9. Модул за защита от пренапрежение, който се състои от отвод за пренапрежение, термозащитен елемент, характеризиращ се с това, че включва набиващ се корпус от изолираща материя (13) с отвода за пренапрежение (4) с два съответно свързани с по едно жило за далекосъобщителна връзка външни електроди (25, респ. 26), един свързан със заземяващата шина (34) среден електрод (23) и с термозащитния елемент (31), чрез който при прекомерно загряване на отвода за пренапрежение (4) жилата за далекосъобщителна връзка се свързват със заземяващата шина (34), при което в корпуса (13) е предвиден щепселен хомогенен контактен елемент (21), като в щепселно положение една първа пружинираща контактна скоба (22) се намира в контакт със средния електрод (23) на отвода за пренапрежение (4), контактният елемент (21) има една щепселна пластина (27) за свързаната неподвижно със заземяващата шина (34) контактна пластина (28) и пружинираща контактна скоба (29), която чрез термозащитния елемент (31) се поддържа на разстояние от външните електроди (25 и 26) и при прекомерно загряване чрез изменение формата на термозащитния елемент (31), благодарение на пружиниращите си свойства може да прилегне към двата външни електрода (25 и 26), втората пружинираща контактна скоба (29) на своя свободен край преминава в напречно перо (30), чийто краища се привеждат в контакт съответно с по един от външните електроди (25 и 26) и между чиито краища е разположен термозащитният елемент (31).
10. 10. Модул съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че термозащитният елемент (31) представлява стопяващ се при загряване формован детайл или биметал, направен от омекващ при загряване материал или от “запомняща” сплав.
11. 11. Модул съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че термозащитният елемент (31) е свързан неподвижно с втората пружинираща контактна скоба (29).
12. 12. Модул съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че термозащитният елемент (31) е фиксиран във втората пружинираща контактна скоба (29).
13. 13. Модул съгласно претенция 9, характеризиращ се с това, че щепселният хомогенен контактен елемент (21) върху срещулежащата на първата пружинираща контактна скоба (22) страна на отвода за пренапрежение (4) има най-малко един пружиниращо при- лягащ към неговата изолираща повърхност държащ палец (32).
14. 14. Метод за разполагане и запояване на електронни компоненти върху повърхност5 та на печатната платка чрез Reflow-спояваща техника, при който спояващата паста се нанася дозирано чрез притискане на шаблони върху подложените на спояване присъединителни повърхности на печатната платка, които се намират по повърхността на платката в изработени, съответстващи на външните контури на електронните компоненти, участъци, като електронните компоненти се влагат точно в изработените участъци, ориентирани със спояващите си повърхности перпендикулярно на печатната платка, спояващата паста се загрява до температура, по-висока от точката й на топене, характеризиращ се с това, че спояващата паста се нанася дозирано чрез диспензионен метод.