CN107112654A - 模块‑端子台连接结构及连接方法 - Google Patents

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Abstract

该模块‑端子台连接结构包括：印刷配线基板；端子台，该端子台配置在印刷配线基板的一个表面(正面)，并通过将导电材料形成为立体状而构成，且该端子台固定于印刷配线基板；电源模块，该电源模块配置在印刷配线基板的另一个表面(反面)，并且该电源模块具有电气回路和按压配合型的导销，上述导销构成上述电气回路的回路端子；以及导电部，该导电部与端子台电连接，且该导电部具有供导销压入的孔(通孔)，在导销压入上述孔的状态下，该导电部与电源模块电连接。

Description

模块-端子台连接结构及连接方法
技术领域
本发明涉及将规定电气回路封装的模块的导销与外部的端子台的连接结构及连接方法。
背景技术
例如，空调机中的逆变器形成将所需的周边电气回路封装的电源模块，上述电源模块安装于印刷配线基板。此时，从电源模块突出的导销与印刷配线基板的铜图案锡焊。流通有供给至马达的电流的主电路的导销经由基板上的铜图案与端子台连接。上述端子台能通过螺钉紧固与电线的压接端子连接。端子台等设备配置在印刷配线基板的例如正面一侧，电源模块配置在反面一侧。在将散热翅片安装于电源模块时，上述正反面配置较理想(例如，参照专利文献1(图3))。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009－289734号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
若使逆变器大容量化，则电流增大，因此，例如需要扩大印刷配线基板上的铜图案的宽度。但是，在想要构成紧凑型的印刷配线基板上，扩大宽度会使考虑绝缘距离或发热的图案设计变得困难。特别是在将三相输入输出的端子台(合计六个)聚集地排成一列时图案设计很困难。虽然也可不排成一列而彼此错开，但若铜图案变长，则电阻会相应地增加，需要额外的发热应对措施。另一方面，虽然也可不改变铜图案的宽度而增加厚度或使用相同厚度的铜棒，但这会使成本上升，不实用。专利文献1提出了一种方案，通过使用极特殊形状的端子台，可从电源模块直接连接到端子台。然而，在该情况下，不能使用通用的便宜的端子台。此外，需要以与其他设备的锡焊独立的工序进行将夹着印刷配线基板而位于相反一侧的两者彼此锡焊的工序，在制造过程中存在不便。
鉴于上述现有问题，本发明的目的在于提供一种不使用极特殊形状的端子台也可容易地应对印刷配线基板的发热且制造上也较优选的模块-端子台连接结构/连接方法。
解决技术问题所采用的技术方案
(1)本发明的模块-端子台连接结构包括：印刷配线基板；端子台，该端子台配置在上述印刷配线基板的一个表面，并通过将导电材料形成为立体状而构成，且该端子台固定于上述印刷配线基板；模块，该模块配置在上述印刷配线基板的另一个表面，并且该模块具有电气回路和按压配合型的导销，上述导销构成上述电气回路的回路端子；以及导电部，该导电部与上述端子台电连接，且该导电部具有供上述导销压入的孔，在上述导销压入上述孔的状态下，该导电部与上述模块电连接。
在上述模块-端子台连接结构中，在将端子台和装设的设备安装在印刷配线基板的一个表面之后，将导销从另一个表面压入，能将模块与端子台电连接。因此，导销不需要锡焊。此外，只要有孔，按压配合型的导销即使在狭窄的位置也能连接，因此，能在端子台的附近实现连接，并能抑制流通有较大电流时导电部中的发热。而且，端子台有助于散热。因此，能提供一种不使用极特殊形状的端子台也可容易地应对印刷配线基板的发热且制造上也较优选的模块-端子台连接结构。
(2)此外，在(1)的模块-端子台连接结构中，优选在俯视上述印刷配线基板(1)时，上述导销存在于上述端子台的区域内。
在该情况下，总之，从端子台的背侧***导销，且销的前端向端子台的也就是下裆突出，因此，从导销至端子台的距离变短，能促进向端子台的热传导和来自端子台的热量的散发。此外，由于距离变短，因此电阻变小，从而能抑制电压降。
(3)此外，在(1)或(2)的模块-端子台连接结构中，也可以上述导电部是设置在上述印刷配线基板的两面的铜图案，上述孔是通孔(through hole)。
在该情况下，能使用两面的铜图案进行通电，并能使热量分散逃逸。
(4)此外，在(2)的模块-端子台连接结构中，也可以是这样的结构：上述端子台具有：顶板部，该顶板部供上述外部配线安装；一对侧部；脚部，该脚部位于上述侧部的前端；以及底部，该底部以架设在上述一对侧部间的方式设置，上述底部也是上述导电部。
在该情况下，能使导销直接与端子台连接，因此，电路整体的电阻进一步变小，从而能抑制电路整体中的发热。此外，能抑制模块的热量从导销直接传导至印刷配线基板。
此外，在(1)至(4)中任一项的模块-端子台连接结构中，也可以上述模块是通过开关对供给至马达的电流进行控制的电源模块。
由于电源模块与控制电路相比有较大的电流流通，从而存在因开关损耗导致的发热，因此一般在电源模块安装有散热翅片等。根据上述模块-端子台连接结构，也能由端子台促进散热，因此，电源模块的散热效果优良。
(6)另一方面，本发明的模块-端子台连接方法将相当于电气回路的模块中的回路端子的导销与用于与外部配线连接的端子台电连接，其中，(i)在印刷配线基板安装端子台和导电部，上述导电部与上述端子台电连接，且上述导电部具有供上述导销压入的孔，(ii)在上述印刷配线基板的与上述端子台相反的一侧配置上述模块，通过将按压配合型的上述导销压入上述孔，将上述模块与上述端子台电连接。
根据上述模块-端子台连接方法，在将端子台和装设的设备安装在印刷配线基板的一个表面之后，将导销从另一个表面压入，能将模块与端子台电连接。因此，导销不需要锡焊。此外，只要有孔，按压配合型的导销即使在狭窄的位置也能连接，因此，能在端子台的附近实现连接，并能抑制流通有较大电流时导电部中的发热。而且，端子台有助于散热。因此，能提供一种不使用极特殊形状的端子台也可容易地应对印刷配线基板的发热且制造上也较优选的模块-端子台连接方法。
发明效果
根据本发明，能提供一种不使用极特殊形状的端子台也可容易地应对印刷配线基板的发热且制造上也较优选的模块-端子台连接结构及连接方法。
附图说明
图1是示出装设于例如空调机的印刷配线基板单元的概况的立体图。
图2是着眼于图1中的任一个端子台并将第一实施方式的模块-端子台连接结构(也是其连接方法)放大的立体图。
图3是示出进一步将电线与以图2的方法组装的模块-端子台连接结构连接的状态的图。
图4是在端子台的附近而非“下裆”配置有导销的模块-端子台连接结构的立体图。
图5是示出电源模块的主电路的概况(省略控制电路)的图。
图6是将第三实施方式的模块-端子台连接结构(也是其连接方法)放大的立体图。
图7是示出具有绝缘构件的分隔件的端子台的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出装设于例如空调机的印刷配线基板单元100的概况的立体图。例如，在印刷配线基板1的正面1a一侧装设有电源电路11、CPU 12、电容器13等电路零件以及端子台3、连接器(未图示)等连接构件。端子台3使用在很难利用连接器连接的流通有大电流的主电路中。主电路是指在空调机中例如向驱动压缩机的马达(未图示)供给电流的电路。各端子台3以相互确保必要的绝缘距离的方式安装。
在印刷配线基板1的反面1b一侧设置有电源模块4。在存在因开关损耗等导致的发热的电源模块4安装有散热翅片14。电源模块4的包括逆变器的马达驱动电路被树脂封装，且电源模块4导出有与外部的连接所需的导销4a。导销4a存在主电路用导销和控制用导销，实际上具有更多个，但此处加以简化而仅示出构成例如主电路用的输入端子(三相：R、S、T)和输出端子(三相：u、v、w)的六个导销4a。
安装在印刷配线基板1的正面1a一侧的各零件的电极或安装脚的前端向反面1b一侧稍微突出，并在反面1b例如以流动方式使用焊锡槽实施锡焊，由此可靠地安装于印刷配线基板1。此外，在端子台3的内侧下方具有供导销4a进入的孔(以下详述)，将导销4a压入上述孔，能将端子台3与导销4a彼此电连接并机械连接。在端子台3与阳螺纹3f(图3)之间能安装例如电线前端的压接端子。
《第一实施方式》
图2是着眼于图1中的任一个端子台3并将第一实施方式的模块-端子台连接结构(也是其连接方法)放大的立体图。在图中，端子台3将导电材料形成如图所示的立体状。端子台3包括图的上面的顶板部3a、一对侧部3b以及脚部3c，上述脚部3c形成于各侧部3b的前端。在顶板部3a通过例如内缘翻边加工形成阴螺纹3d。另外，在图2中省略了端子台3的阳螺纹等的图示。此外，实际上在从顶板部3a至侧部3b的折曲部具有圆角(曲率)，但此处以简单化的方式表现。
在印刷配线基板1正面1a的规定位置形成有作为“导电部”的铜图案2。在反面1b一侧也形成有同样的铜图案2，正反面的铜图案2通过通孔2a、2b连接。四个通孔2a位于与端子台3的脚部3c对应的位置，且能供脚部3c插通。脚部3c通过锡焊固定于印刷配线基板1。由此，端子台3与铜图案2电连接且机械固定。
从电源模块4向图的上方突出的导销4a是按压配合型的销。按压配合型销具有各种类型，但此处例如将如图所示的U字状的销设成在每个位置具有一对(但是，也可在一个位置设置一个)。上述导销4a具有压入部4b，该压入部4b在高度方向的中途向外侧稍微***。通过将上述压入部4b按入通孔2b而使其压缩变形，能将导销4a压入印刷配线基板1。由此，导销4a与铜图案2电连接。
在以图2的方法组装的模块-端子台连接结构中，在从端子台3的正上方俯视端子台3时，导销4a位于端子台3的区域内。换言之，导销4a存在于顶板部3a的下方且一对侧部3b之间的空间，也就是说，导销4a存在于端子台3下裆的空间。
图3是示出进一步将电线与以图2的方法组装的模块-端子台连接结构连接的状态的图。在端子台3连接有电线6，该电线6在前端带有压接端子5。通过隔着垫圈3e拧入阳螺钉3f，将压接端子5固定于端子台3。
压插于通孔2b中的导销4a经由印刷配线基板1两面的铜图案2与端子台3电连接。
根据如上所述的模块-端子台连接结构(连接方法)，在将端子台3和装设的设备安装在印刷配线基板1的一个表面(正面1a)之后，将导销4a从另一个表面(反面1b)压入，能将电源模块4与端子台3电连接。因此，导销4a不需要锡焊。此外，只要有孔，按压配合型的导销4a即使在狭窄的位置也能连接，因此，能在端子台3的附近实现连接，并能抑制流通有较大电流时铜图案2(导电部)中的发热。而且，端子台3有助于散热。因此，能提供一种不使用极特殊形状的端子台也可容易应对印刷配线基板1的发热且制造上也较优选的模块-端子台连接结构。
此外，在俯视印刷配线基板1时端子台3的区域内存在导销4a的连接结构中，从端子台3的背侧***导销4a，且销的前端向端子台3下裆的空间突出，因此，从导销4a至端子台3的距离变短，能促进经由铜图案2向端子台3的热传导和来自端子台3的热量的散发。而且，由于距离变短，因此电阻变小，从而能抑制电压降。此外，此处，设置于印刷配线基板1的两面(1a、1b)的铜图案2经由通孔2a、2b彼此连接，因此，能使用两面的铜图案2进行通电，并使热量沿两面分散逃逸。
此外，根据上述模块-端子台连接结构，也能由端子台3促进散热，因此，电源模块4的散热效果优良。
《第二实施方式》
另外，优选导销4a的位置位于俯视时端子台3的区域内，但也并非必须在区域内，只要在端子台3的附近就能抑制铜图案2变长，因此，能抑制铜图案2中的发热，并能由端子台3促进热量的散发。
例如，图4是在端子台3的附近而非下裆配置有导销4a的模块-端子台连接结构的立体图。与图2的不同是通孔2b配置在俯视端子台3时的外侧附近这一点，其他结构相同。在该情况下，能抑制铜图案2变长这一点与图2没有较大差别，因此，能抑制铜图案2中的发热，并能由端子台3促进热量的散发。另外，导销4a和通孔2b的方向不过是一例。
图5是示出电源模块4的主电路的概况(省略控制电路)的图。电源模块4包括前段的整流电路41和后段的逆变器电路42。若使用端子台3，则朝向整流电路41为输入端子，朝向马达15为输出端子。此外，电抗器16一般与电源模块4分体地外置，因此，在电抗器16与电源模块4的连接中也可使用端子台3。而且，可与端子台3配套使用按压配合销型的导销4a。
《第三实施方式》
图6是将第三实施方式的模块-端子台连接结构(也是其连接方法)放大的立体图。在图中，端子台3将导电材料形成如图所示的立体状。端子台3包括图的上面的顶板部3a、一对侧部3b以及脚部3c，上述脚部3c形成于各侧部3b的前端，端子台3还包括底部3g，该底部3g以架设在一对侧部3b间的方式固接设置。除了底部3g以外的结构与第一实施方式相同。在底部3g形成有孔3h，该孔3h用于供导销4a压入。底部3g是端子台3的一部分，并且还是与电源模块4的导销4a电连接的导电部。
在印刷配线基板1的与端子台3的脚部3c对应的规定位置形成有通孔2a，铜图案2以包围上述通孔2a的方式形成。铜图案2形成在印刷配线基板1的两面。此外，在一对铜图案2之间的印刷配线基板1形成有孔2c，该孔2c供导销4a贯通。孔2c仅仅是贯通孔而非通孔(印刷配线基板上的“通孔”是指例如壁面设有铜图案以使基板两面的铜图案彼此电连接的孔，而贯通孔则指没有铜图案的孔)。端子台3的脚部3c通过锡焊固定于印刷配线基板1。
从电源模块4向图的上方突出的导销4a是按压配合型的销。按压配合型销具有各种类型，但此处设为与第一实施方式相同的如图所示形状的销。通过将上述导销4a的压入部4b按入端子台3底部3g的孔3h而使其压缩变形，导销4a与铜图案2电连接。
在以图6的方法组装的模块-端子台连接结构中，在从端子台3的正上方俯视端子台3时，导销4a也存在于端子台3的区域内。
在图6的模块-端子台连接结构的情况下，能使导销4a直接与端子台3连接，因此，电路整体的电阻与第一、第二实施方式相比变得更小，从而能抑制电路整体中的发热。此外，能抑制电源模块4的热量从导销4a直接传导至印刷配线基板1。
《其他》
另外，例如在图1中并排排列的端子台3相互间的绝缘距离难以确保的情况下，可使用如图7所示的具有绝缘构件的分隔件的端子台30。
另外，在各上述实施方式中，对电源模块4与端子台3的连接结构(连接方法)进行了说明，但并不限定于电源模块，也可将同样的连接结构应用于需要与设置在印刷配线基板上的端子台连接的其他模块(封装电路并包括导销的模块)。
(符号说明)
1 印刷配线基板
1a 正面
1b 反面
2 铜图案
2a、2b 通孔
2c 孔
3 端子台
3a 顶板部
3b 侧部
3c 脚部
3d 阴螺纹
3e 垫圈
3f 阳螺钉
3g 底部
3h 孔
4 电源模块
4a 导销
4b 压入部
5 压接端子
6 电线
11 电源电路
12 CPU
13 电容器
14 散热翅片
15 马达
16 电抗器
30 端子台
41 整流电路
42 逆变器电路
100 印刷配线基板单元。

Claims (6)

1.一种模块-端子台连接结构，包括：
印刷配线基板(1)；
端子台(3)，该端子台(3)配置在所述印刷配线基板(1)的一个表面(1a)，并通过将导电材料形成为立体状而构成，且该端子台(3)固定于所述印刷配线基板(1)；
模块(4)，该模块(4)配置在所述印刷配线基板(1)的另一个表面(1b)，并且该模块(4)具有电气回路和按压配合型的导销(4a)，所述导销(4a)构成所述电气回路的回路端子；以及
导电部(2、3g)，该导电部(2、3g)与所述端子台(3)电连接，且该导电部(2、3g)具有供所述导销(4a)压入的孔(2b、3h)，在所述导销(4a)压入所述孔(2b、3h)的状态下，该导电部(2、3g)与所述模块(4)电连接。
2.如权利要求1所述的模块-端子台连接结构，其特征在于，在俯视所述印刷配线基板(1)时，所述导销(4a)存在于所述端子台(3)的区域内。
3.如权利要求1或2所述的模块-端子台连接结构，其特征在于，所述导电部(2)是设置在所述印刷配线基板(1)的两面(1a、1b)的铜图案，所述孔(2b)是通孔。
4.如权利要求2所述的模块-端子台连接结构，其特征在于，所述端子台(3)具有：顶板部(3a)，该顶板部(3a)供所述外部配线安装；一对侧部(3b)；脚部(3c)，该脚部(3c)位于所述侧部(3b)的前端；以及底部(3c)，该底部(3c)以架设在所述一对侧部间的方式设置，所述底部(3c)也是所述导电部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的模块-端子台连接结构，其特征在于，所述模块是通过开关对供给至马达的电流进行控制的电源模块。
6.一种模块-端子台连接方法，将相当于电气回路的模块(4)中的回路端子的导销(4a)与用于与外部配线连接的端子台(3)电连接，其特征在于，
在印刷配线基板(1)安装端子台(3)和导电部(2、3g)，所述导电部(2、3g)与所述端子台(3)电连接，且所述导电部(2、3g)具有供所述导销(4a)压入的孔(2b、3h)，
在所述印刷配线基板(1)的与所述端子台(3)相反的一侧配置所述模块(4)，通过将按压配合型的所述导销(4a)压入所述孔(2b、3h)，将所述模块(4)与所述端子台(3)电连接。
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