专利名称:具有灌封在封装化合物中的电连接体的装置的制作方法
本发明涉及具有灌封在封装化合物中的电连接体，防止电连接体接触湿气的装置。
无线电远程通讯线路中的某些电连接体，例如接线盒，负载线圈等等暴露在湿气中。而湿气降低无线电远程通讯线路的传输特性。因此，将连接体灌封在封装化合物中。
包裹着电连接体的封装化合物承受可能从-40℃到61℃的大范围的温度变化。在一个例子中，低温时，封装化合物的收缩所产生的力使双头接线端的两臂彼此相对地压缩，切断它们之间容纳的导体。在某些情况下，两臂翘曲，导体不再与两臂接触。高温时，封装化合物膨胀，由于封装物合物在下面膨胀所产生的力使导体向上移动。所有这些都使电连接不再存在。
在另外的例子中，当负载线圈插入电路中时，从负载线圈中伸出一个导体作为外部接线端。负载线圈常常灌封在封装化合物中以防止其接触湿气。如果离开负载线圈的导体没有足够的松弛量，则封装化合物的收缩与膨胀所产生的力将切断导体，不再存在电连接。
实质上，灌封在封装化合物中的导体和电气装置之间的电连接是通过首先用粒状物质包裹连接体，然后将封装化合物浇灌到粒状物质上来保护的。粒状物质使封装化合物收缩或膨胀所产生的力既不切断导体，也不损坏连接体或连接的电气装置。
更具体的，在一个实施例中，将粒状物质例如石英、涂覆陶瓷的石英、玻璃等浇灌到带有限定其内部空间的侧壁的接线盒中，该接线盒的侧壁围住许多由底板伸到其内部空间的接线端。粒状物质刚好复盖住接线端的顶部做到最大的防护。但是，如果不需要最大的防护，则粒状物质只需要复盖住导体和接线端之间的连接点。
然后，将例如用聚氨酯(polyurethanes)制成的封装化合物浇灌到粒状物质上，直到侧壁的顶部。封装化合物填满粒状物质的空隙。粒状物质防止封装化合物收缩或膨胀所产生的力破坏导体之间在接线端的电连接。
另一种方法，不是首先用粒状物质复盖电连接体，然后在粒状物质上浇灌封装化合物，而是同时浇灌粒状物质和封装化合物，这样，两者混合在一起。
使用粒状物质和封装化合物的混合物的主要优点导致热膨胀系数总体上减小，由此避免单独使用封装化合物的不成功。
图1表示用粒状物质复盖接线端的接线盒;
图2表示带粒状物质和封装化合物的接线盒;
图3表示用沙子和封装化合物同时浇灌的接线盒的第二个实施例;
图4给出接线盒中的封装化合物混有粒状物质和没有粒状物质时的比较曲线;
图5表示接线盒的部分剖面;
图6表示用封装化合物填满的图5的接线盒;
图7表示负载线圈的平面视图;
图8表示装有许多线圈的外壳。
参考图5，它给出了接线盒10的部分剖面。用良绝缘体做成的接线盒10具有许多固定在支承件11中的接线端12。支承件11与接线盒10做成一体。接线盒10具有底座6和壁7、8、9。第四个壁没有画出，因为剖掉了。
两个支承件11剖开了，以露出用良导电材料做成的双头接线端12。每个接线端12的端部分成两个脚13和14，在脚13和14之间容纳导体。一般地，在脚13和14之间放置一个绝缘的导体，并且用一种工具将该导体向下插入缝隙15中。脚13和14使绝缘剥去，并且与导体保持电接触。
参考图5和图6，在现有技术中，使导体和接线端接触以后，将封装化合物浇灌在接线端上直到壁的顶部。当接线盒暴露在低温中时(常常低到-40℃)，封装化合物收缩。由封装化合物收缩引起的力迫使脚13和14靠向一起，有时切断导体16，并且失掉电连接而形成开路。在另一种情况，脚13和14翘曲离开导体16，形成开路。
接线盒10也会暴露在高温中，常常达到61℃。当温度升高时，封装化合物在各个方向膨胀。封装化合物的外层比内层先软化。这样，封装化合物的膨胀使脚13和14末端比两个脚的连接处先不受力。而且，封装化合物向上的膨胀在导体16下面施加一个力，使它向上离开脚13和14。
图1表示与图5相似的接线盒10，其中导体16与装在支承件11中的双头接线端相连。在如图6用封装化合物封装连接体之前，先用粒状物质18浇灌到接线端12上，以复盖住至少是导体16与接线端12的连接处。但是为了最大的防护，应该用粒状物质复盖接线端的顶部。
所选择的粒状物质是一种电的良绝缘体。它是抗腐蚀的和耐火的。粒状物质具有低的热膨胀系数和低因数的湿度吸收。粒状物质的尺寸应可以在大范围内变化，其表面可以是光滑的，也可以是粗糙的。这种粒状物质的一些例子是石英、玻璃、云母和首先加热去掉潮气然后再涂复陶瓷的石英。
粒状物质的尺寸大小取决于浇灌深度。这意味着，从图1的接线盒10中粒状物质18的顶部19到被封装化合物灌封的最底部的距离越大，则粒状物质的尺寸必须越大。否则，封装化合物可能穿透不到粒状物质的最底部。
图2表示封装化合物23从配料装置22放出，并进入预先已经用粒状物质18填满的接线盒10。封装化合物填满粒状物质18的空隙。在一个实例中，接线盒10的接线端12周围的空间大约60%被粒状物质填满，而其余40%被封装化合物填满。在做了很多实验以后发现，封装化合物适合填满半毫米大小的空隙。粒状物质和封装化合物之间的这种百分比分配可以改变，所列的百分比只是用来说明问题，而不是限制性的。
粒状物质18起两个作用它减少封装化合物的体膨胀和收缩的有害影响;粒状物质比封装化合物便宜，粒状物质用得越多，产品越便宜。
在较佳实施例中，用作密封剂的封装化合物是聚氨酯家族的一员。所用的聚氨酯是在不含湿气和氧气的环境中将大约9份硬化剂与大约16份树脂混合制备的。在较佳实施例中所用的环境是氮气。然后，在室温下浇灌聚氨酯，如图2所示。聚氨酯一离开配料装置22就与大气中的氧气相互作用，发生放热效应。聚氨酯在几分钟内固化。
图3表示配料装置具有外装置31和内装置30。粒状物质18通过内装置30流动，封装化合物23在外装置31内流动。粒状物质18和封装化合物23在落入接线盒10时，在装置30和31的出口处混合。在这第二种方法中，粒状物质18的尺寸相对于封装化合物填充的深度是不大的。只是需要粒状物质18具有足够的大小而不漂浮到接线盒10的顶部。
图2的接线盒10中的封装化合物23在宽温度范围内的收缩量由图4中的线51表示。作为比较，图2的接线盒10中的粒状物质18与封装化合物的混合物在同样温度范围内的收缩量由图4中的线52表示，线52表示整个热膨胀的系数在一个宽温度范围内基本上保持不变。当温度降到0°F以下时，整个热膨胀的系数有一个小变化。但是，这个变化大大小于粒状物质18没有与封装化合物23混合时的变化。
图7表示去掉顶盖的壳体71中的负载线圈70的平面视图。导线72和73由线圈外壳引出。
图8表示主轴81上的一组负载线圈和外壳71，主轴81固定在园柱筒外壳80的顶部和底部之间。外壳80装有许多组负载线圈。从所有负载线圈引出的导线82使负载线圈与电话线的导体连接。在所有的这些组负载线圈装入外壳80以后，用封装化合物填满外壳。
在理想的情况下，导体，例如图7中负载线圈的导线72和73应有足够的适当的松弛量。这对于防止当封装化合物被置于极高或极低温度时，由封装化合物的膨胀和收缩引起的力切断导体72和73，形成开路。但是，有时导体可能并没有足够的适当的松弛量。为了避免这种情况，在外壳80内组装好负载线圈组之后，在浇灌封装化合物之前先用粒状物质填满，如上文中的接线盒的情况。同样地，许多其它灌封在封装化合物中以抗湿气的电气装置，在遭受极高、极低的温度时，由于封装化合物的膨胀或收缩产生的力切断导体或者损坏导体接线端，而引起开路。
权利要求
1.包括至少一个电导体的装置，该电导体与至少一个电气装置相连接，其特征在于，该连接处被一种绝缘的粒状物质和封装化合物的混合物所包裹，该封装化合物填满该粒状物质的空隙。
2.如权利要求
1的装置，其中的粒状物质是石英。
3.如权利要求
1的装置，其中的粒状物质是被加热过的，然后用陶瓷涂覆的石英。
4.如权利要求
1的装置，其中的封装化合物是聚氨酯(pel-yurethane)。
5.如权利要求
4的装置，其中的聚氨酯包括树脂和硬化物质。
6.一种改进的制造包括至少一个电导体的装置的方法，该电导体与灌封在封装化合物中的至少一个电气装置相连接，其改进包括下述步骤用一种绝缘的粒状物质和封装化合物的混合物填满该电导体与该电气装置的连接处周围的空间，该封装化合物填满该粒状物质的空隙。
7.如权利要求
6的方法，其中粒状物质是石英。
8.如权利要求
6的方法，包括下述步骤用绝缘的粒状物质填满该连接处周围的空间，该粒状物质至少复盖住该连接处，将该封装化合物浇灌到该粒状物质上，填满该粒状物质之间的空隙。
9.如权利要求
6的方法，其中的封装化合物是聚氨酯(po-lyurethane)。
10.如权利要求
9的方法，其中的聚氨酯包括树脂和硬化物质。
专利摘要
首先用绝缘的粒状物质(18)，象石英，覆盖例如装在接线盒(10)中的接线端(12)与导体(16)的电连接体，然后将封装化合物(23)浇灌到该粒状物质上。当接线盒置于剧烈的温度变化下时，该粒状物质防止由封装化合物的膨胀和收缩所产生的力切断导体。
文档编号H01R13/52GK87101152SQ87101152
公开日1988年7月6日 申请日期1987年12月18日
发明者约翰·保尔·帕斯特耐克 申请人:美国电话电报公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan