帶有印製導線保護裝置的雙面電路板的製作方法

2023-09-14 12:52:10

專利名稱：帶有印製導線保護裝置的雙面電路板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的帶有印製導線保護裝 置的雙面電路板。
背景技術：
電路板的印製導線保護裝置的任務是，在異常的工作狀態、特別是在 短路情況下快速且可靠地中斷至電壓供給的連接。由此要防止短路擴展到 電路板上並且導致其他損壞。此外，要通過印製導線保護裝置的提早的反
應iMa免觸發電網保護開關。
為此目的，通常將在電路板上確定的印製導線段實施為熔斷器。與其他 的印製導線相比，該印製導線段在電路板上具有變窄的橫截面，在出現短路 情況下該橫截面受控地熔化並且於是應當中斷迴路。
在此的問M，在熔斷器熔化和蒸發時出現的等離子體形成新的、在 電網電壓下低阻值的接觸對並且由此不受控地繼續燃燒。通過這種方式， 引發了間接的短路，其通常在焊接部位和/或明顯更寬的印製導線之間燃 燒並且由於更大的、可用的金屬量而產生比實際短路明顯更為導電的等離 子體，並且由此引起電路板的進一步損壞。該過程長時間地激勵
(aufsdmukdn)直到最後觸發電網保護開關。所連接的電網濾波器P且值 越低，即設備的額定功率越高，則此時描述的情況越頻繁地出現。
在EP 0 774 887 A2中公開了該問題的一種解決嘗試。該文獻提出了 一種印製導線保護裝置，其中兩個反向地由電流流過的印製導線段儘可能 平行地以相對於彼此小的距離來設置，使得印製導線總體上具有U形。 由於小的距離，在線路區段的區域中的磁場彼此相互作用。印製導線區段 之一具有變窄的橫截面並且在短路情況下熔化。在此形成的等離子體通過 相鄰的導體區段的磁場的相互作用而被保持遠離並且可以避免等離子體 的繼續燃燒。
然而，由此並不能可靠地並且對於任何應用都能解決開頭所描繪的問 題。尤其是在電路板尚未裝配的情況下存在的危險是，等離子體跳躍到其他相鄰的印製導線，然而在這些印製導線中還沒有短路電流流動並且因此 也沒有(無論如何具有極性的)足夠強的用於排開等離子體的磁場。此外，
出於位置原因也並非總是可能將該u形的印製導線保護裝置安置到任何
電路板上。
在DE 37 23 832 Al中公開了一種印製導線保護裝置，其中同樣使用 了熔斷器，該熔斷器在該情況中具有通過凹處而減小的印製導線橫截面。
帶有減小的橫截面的該部位以滅熄火花的媒質覆蓋。此外，熔斷器中的凹 處(其例如可以是孔並且穿過電路板)應當能夠實現讓熔化時出現的氣體 流出。
在該解決方案中的問題是覆蓋層的施加和印製導線中的凹處的製造 複雜。此外，在覆蓋層之下會形成對短路電流的中斷不利作用的熱積聚。
任務
本發明的任務是，藉助簡單的裝置來改進電路板的工作可靠性。
根據本發明，該任務通過權利要求1的特徵來解決。本發明的特別有 利的實施形式在從屬權利要求中進行描述。

發明內容
在根據本發明的電路板中，實施為熔斷器的印製導線私在另一電路板
側作為其餘的印製導線。這具有的大的優點是，在短路情況下僅僅該區段
的材料會蒸發，因為出於不同原因通過穿通接觸部導致的材料剝蝕是極為
不可能的。 一方面，在穿通接觸部中要蒸發的金屬量比較大，另一方面該
物質在穿通接觸部中非常緊密地存在並且因此已經存在對於短路情況中 等離子體的不受控的繼續燃燒的高安全性。
根據本發明的印製導線保護裝置具有另外的優點是該譯護裝置的可 能節省位置的布置。通過將印刷電路板的兩面都用於保護裝置，降低了印 刷電路板上的總面積需求。
如果對於側切換務使用具有較少的金屬物質的非常細微的穿通接觸 部，則可以是有利的是，以SMD (表面安裝)粘合點來覆蓋穿通部，以 便能夠通過接觸部來可靠地防止等離子燒損。因為在現代的電子驅動設備 中電路板的下側以及上側通常部分地裝配有SMD器件，所以在裝配這些 器件之前施加有多個粘合點，這些粘合點應當將裝配到其上的器件保持在位置中直到焊接過程。因此，在穿通接觸部上的兩個附加的粘合點的附加 成本幾乎為零。
為了在短路情況下阻止等離子體蔓延到相鄰的印製導線上，有利的 是，在該印製導線和相鄰的印製導線的熔斷器之間有隔離壁。隔離壁可以 安裝在電路板上，其也可以是殼體的一部分。這具有簡單安裝和低成本的 優點。在朝向熔斷器的側上，隔離壁可以優選地設置有用作漫射器的附加 的絕緣的偏轉面，以便使熔斷器熔化時形成的、朝相鄰的印製導線方向運 動的等離子體偏離該路徑並且將等離子體射束擴寬。通過這種方式，能夠
以有效並且簡單的方式來防止等離子體傳播和跳躍到相鄰的印製導線上 並且由此防止間接短路。
為了更好地將等離子體^^射和偏轉，偏轉面可以平坦地構建並Jbf目對 於隔離壁平面傾外沒置，其中角度選擇為使得等離子體被引導偏離相鄰的 印製導線並且此外保證了容易的製造。
為了設置傾斜面，可以選擇相對於隔離壁平面和電路;^面的45。 的角。
也可能的是，通過合適的器件、例如成杯狀的電容器來構建隔離壁。 il^於許多情況給出了通用的(因為足夠可靠的)並且明顯有成本效益的 解決方案。


圖1示出了在電路板上的根據本發明的印製導線保護裝置的饋送部 分的俯視圖。
圖2示出了才艮據本發明的印製導線保護裝置的截面圖。
圖3示出了在電路板上的根據本發明的印製導線保護裝置的熔斷器 部分的俯視圖。
圖4a示出了帶有SMD粘合點的印製導線保護裝置的細節的截面圖。
圖4b示出了帶有SMD粘合點的印製導線保護裝置的細節的俯視圖。
圖5示出了與隔離壁協作的印製導線保護裝置的視圖，其中該隔離壁 具有傾斜的偏轉面。
圖6示出了與隔離壁協作的印製導線保護裝置的視圖，其中該隔離壁 具有兩個傾斜的偏轉面。
具體實施例方式
如在圖1至3中可以看到的，印製導線保護裝置被劃分為兩個區段 在電路板一側上延伸的饋電部分2、 3和在電路板的另一側上延伸的熔斷 器部分4。兩個部分藉助2個穿通接觸部5相連。穿通接觸部5可以如圖 2中所示的那樣是純粹的通孔，然而它們也可以通過連線的器件、例如具 有大的值的電阻來形成。
如圖4a和4b中所示的，穿通接觸部5優選實施為純粹的通孔，並且 在熔斷器4的側上以SMD粘合劑構成的粘合點6覆蓋。該粘合點可以在 SMD裝配的過程中施加，使得不需要附加的工序。此外，粘合點6有助 於使得在短路情況下等離子體21不會由於穿通接觸部而燃燒。
對於兩個印製導線保護裝置分別設置在不同的電路板側的情況， SMD粘合點也可以施加到穿通接觸部的饋電部分的側上。
由此，只有在穿通接觸部5之間的細長的印製導線片段4被蒸發，這 保證了與電網的乾淨的並且可靠的隔離。
在較大功率的設備情況下，短路電流會大到使得存在一定的危險，使 得在短路情況下導電的等離子體21蔓延到其他印製導線上(圖5和6 )。 在此有意義的是，在熔斷器4和相鄰的印製導線60之間設置隔離壁8， 該隔離壁防止等離子體21滲透到相鄰的印製導線片段60的區域中。隔離 壁8優選具有朝向熔斷器4的偏轉面16，該偏轉面相對於印刷電路;M^ 面以傾斜的角度j殳置。在短路情況下，離開熔斷器4朝向偏轉面16和相 鄰的印製導線片段60流動的等離子體21被印製導線表面偏轉並且^t射， 使得其導電能力下降。該偏轉4吏得不再有等離子體21能夠到W目鄰的印 制導線片段的附近。
偏轉面16例如能夠相對於印刷電5^^面以45。的角度i殳置。隔離 壁8和偏轉面16例如可以通過夾入到印刷電路板的凹處14中形成固定在 印刷電遊^L上的器件。如在圖6中所示，隔離壁8也可以具有第二偏轉面 26，該偏轉面將等離子體再一次偏轉和書:射，使得其隨後流動離開相鄰的 印刷電路板60。
優選的是，隔離壁8和偏轉面16、 26與殼體22—同構建。這具有的 優點是較低的成本，因為不必製造和安裝額外的器件。在安裝印刷電路板 l和殼體22時，隔離壁於是自動地位於正確的位置。
權利要求
1.一種雙面電路板(1)，帶有設置在其上的電印製導線(2，3，4，60)用於電連接安裝在印刷電路板上的器件，該印刷電路板具有帶有熔斷器部分(4)的印製導線形式的至少一個印製導線保護裝置(2，3，4)，其中在出現異常的工作狀態時、特別是在出現電短路時，電流迴路通過熔斷器部分(4)的熔化和蒸發來中斷，並且在熔斷器部分蒸發時形成等離子體(21)，其特徵在於，熔斷器部分(4)位於電路板(1)的與饋電裝置(2，3)不同的側上。
2. 根據權利要求l所述的照明裝置，其特徵在於，熔斷器部分(4) 位於兩個穿通接觸部(5)之間。
3. 根據權利要求2所述的照明裝置，其特徵在於，在穿通接觸部的 熔斷器側(B)和/或饋電側(A)分別有表面安裝(SMD)粘合點(6)。
4. 根據上述權利要求中的任一項所述的照明裝置，其特徵在於，熔 斷器部分位於電路板下側。
5. 根據上述權利要求中的任一項所述的照明裝置，其特徵在於，在 熔斷器部分(4)和相鄰的印製導線(60)之間有絕緣的隔離壁(8)。
6. 根據上述權利要求中的任一項所述的照明裝置，其特徵在於，絕 緣的隔離壁包括一個合適的器件或者包括多個合適的、並且適當地布置的 器件。
7. 根據權利要求5所述的電路板，其特徵在於，在隔離壁(8)的朝向熔斷器部分(4)的側上構建有至少一個偏轉面(16， 26),用於將等離 子體偏轉和^Jt。
8. 根據權利要求6所述的照明裝置，其特徵在於，偏轉面(16， 26) 相對於電路M面傾斜地設置。
全文摘要
本發明涉及一種雙面電路板，帶有設置在其上的電印製導線用於電連接安裝在印刷電路板上的器件，該印刷電路板具有帶有熔斷器部分的印製導線形式的至少一個印製導線保護裝置，其中在出現異常的工作狀態時、特別是在出現電短路時，電流迴路通過熔斷器部分的熔化和蒸發來中斷，並且在熔斷器部分蒸發時形成等離子體，其中熔斷器部分位於電路板的與饋電裝置不同的側上。
文檔編號H05K1/00GK101647324SQ200780052507
公開日2010年2月10日 申請日期2007年4月4日 優先權日2007年4月4日
發明者京特·卡斯珀, 霍斯特·韋爾尼 申請人:奧斯蘭姆有限公司