专利名称：电子集成化的接线盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及接线盒中的电子集成化，特别是涉及具有新型结构，构造和设计的集成化接线盒。
惯用的接线盒是在汽车中用于集中连接电气系统的装置。接线盒为各种电力线以及诸如继电器，电子组件和连接器等等各种元件的互连提供了支持。在集中之前，这些连接点全部或部分地散布在汽车的各个角落。已知的使接线盒统一连接的方法是在一个位置上进行连接，这样不仅可以简化汽车电气系统重要部分的结构，还可以确保故障的定位，并且在必要时在单一的位置快速地修复这种故障。尽管如此，在汽车内部仍存在各种不同的电子部件。这些电子部件控制着汽车辅助部件的操作，并且便于驾驶。因此，一种改进的接线盒应该能把这些电子或功能组件集中在接线盒内。
按照本发明的一个实施例，接线盒包括一个壳体和装在壳体内的第一印刷电路板。第一印刷电路板包括多个具有第一厚度的第一导电元件和多个具有第二厚度的第二导电元件。第一导电元件的厚度可以承载来自并且通过壳体的电力，从而为汽车内的部件供电。第二导电元件的厚度可以中继来自壳体的控制信号，用于操作这些部件。
通过以下结合附图对实现本发明的最佳方式的详细描述可以进一步认识到上述的发明。
图1是用本发明的接线盒集成方案第一等级的示意图；图2是用本发明的接线盒集成方案第二等级的示意图；图3是采用这个接线盒的总的集成示意图；图4是现有技术的一种接线盒的正视图；图5是现有技术的另一种接线盒的正视图；图6是本发明的接线盒的正视图；图7-14是本发明各个实施例的接线盒的正视图。
参见图1，为了简化互连的数量，把电子组件(12)的一部分与接线盒(10)集成在一起。在箭头所指的方向进行连接。一排开关直接作用在电子组件(12)上。负载(14)被连接到接线盒(10)上。
参见图2，与电子组件(12)相结合的一部分电子功能按照以下的方式与接线盒(10)集成在一起，使来自一排开关(11)的信号直接作用在接线盒(10)和电子组件(12)上。
参见图3，如图1和2所示的电子组件(12)与接线盒(10)完全集成在一起。
参见图4，现有的接线盒(10)是利用连接器(22)把电子组件(12)连接到接线盒(10)。电子组件(12)和接线盒(10)的内部都包含一个电源印刷电路板(23)，在其上已经连接了多个小型插座(24)。使用导线(13)把普通的中继连接器(26)插入插座(24)。
在说明书和权利要求书中所述的“电源印刷电路板”(23)的意思是说把印刷电路板设计成能承受400安培的电流，其导电元件的厚度高达400微米。这样就使印刷电路板能向汽车内部提供足够的电力。
参见图5，电子组件(12)包括一个信号印刷电路板(20)，通过弯曲的插头(25)将其焊接到400微米的印刷电路板(15)上。电子元件(18)也被连接到构成一个整体或是接线盒(10)的印刷电路板(15)上。
在说明书和权利要求书中所述的“信号印刷电路板”(20)的意思是说把印刷电路板制成能承受小于5安培的电流密度，采用厚度为35到105微米的铜导体元件，并且特别设计成能总体控制继电器和汽车电器的结构。
参见图6，接线盒(10)包括一个混合的印刷电路板(19)，它包括设在其一个表面上的105微米的导体和设在另一表面上的400微米导体。该接线盒还包括一个400微米的印刷电路板(15)。一部分电子元件(18)被焊接到混合印刷电路板(19)上，另外的部分焊接在400微米的印刷电路板(15)和小型插座(24)上。
参见图7，接线盒(10)是由电子组件(12)构成的。电子组件(12)是由35微米的印刷电路板(20)构成的，通过对应的长插头(21)与400微米的印刷电路板(15)构成一体。
参见图8，400微米的印刷电路板(15)包括一双面板，并且其一端是弯曲的。两个电源印刷电路板(15)夹住弯曲的400微米印刷电路板(15)。一个绝缘支撑件(16)设在弯曲的400微米印刷电路板和相邻的电路板之间。电子元件(18，22，26)被焊接在所有的印刷电路板上。可以用混合的或是信号印刷电路板来替换外层的印刷电路板。
参见图9，接线盒(10)包括一个400微米的印刷电路板(15)和一个混合的印刷电路板(19)。混合印刷电路板(19)具有不同厚度的铜导体。电子元件(18，22，26)被焊接在混合印刷电路板(19)上。
参见图10，接线盒(10)包括一个400微米的印刷电路板(15)和一个105微米的双面信号印刷电路板(20)。电子元件(18)被焊接在信号印刷电路板(20)上，信号通过长插头(21)的一排键从信号印刷电路板(20)传送到400微米印刷电路板(15)上。
参见图11，接线盒(10)包括一个400微米的印刷电路板(15)，它通过短的弯曲插头(17)连接到第二印刷电路板(15′)。两个印刷电路板(15和15′)通过长插头(21)连接到信号印刷电路板(20)上。电子元件(18)被连接在信号印刷电路板(20)上。
参见图12，接线盒(10)包括焊接在35微米信号印刷电路板(20)内部的一个400微米的印刷电路板(15)。用信号印刷电路板(20)来控制循环通过电源印刷电路板(15)的电力。信号印刷电路板(20)的位置与电源印刷电路板垂直，从而用短插头(17)或是长插头(21)使信号印刷电路板处于垂直位置。电子元件(18)被安排在信号印刷电路板(20)和电源印刷电路板(15)之间。信号印刷电路板(20)也可以与电源印刷电路板(15)平行地定位，从而使信号印刷电路板处于水平的位置(如图13和14所示)。
在本发明的一个主要实施例中，如图1，2和3所示，按照接线盒(10)的电子集成方案，信号印刷电路板(15)或是组件(12)与电源印刷电路板(15)集成的总体系统可以利用不同的构造来实现，这一点可以从图1中看到，在其中可以看出一排开关(11)是如何通过电缆连接到电子组件(12)或是信号印刷电路板(20)的，一排开关(11)还连接到接线盒(10)的电源印刷电路板(15)，在其上用电缆连接着汽车各个部分的所有负载(14)。
用于同一系统的一种不同的方案是图2中所示的构造，在其中用电缆把一排开关(11)连接到电子组件(12)和接线盒(10)，从而使后者通过电缆连接到分布在汽车中各个不同部位的负载机组上。
另一种可以认为是总体集成的更先进的集成方案如图3所示。用电缆把一排开关(11)连接到接线盒(10)，接线盒(10)是信号印刷电路板和电源印刷电路板的组合，接线盒(10)再通过电缆连接到汽车中各个不同部位的负载(14)的机组上。
在第一等级上，图1所示的结构对应着目前处于接线盒(10)外部的各种电子元件(18)的集成，接线盒构成了电子组件(12)的一部分。这些功能包括继电器的控制器(驱动器)和小型负载，以及一些诊断功能，通过对闪光灯，制动灯，转弯信号以及印刷电路板继电器和固体继电器的集成的故障进行分路来执行检测。
第二等级的集成如图2所示，除了图1所示的那些功能的集成之外，还集成了在大多数汽车中都装备的基本功能，例如闪光灯，控制器，玻璃加热器，前、后刷控制器，发光报警等等。
最后，图3表示了一种总体的集成的接线盒，或是称为智能接线盒，它是把目前装在各种电子组件(12)中的连接或是没有连接到现有的接线盒(10)的所有的大量电子功能集成在接线盒(10)中。这些功能基本上包括了由微处理器控制的车辆的所有操作功能。例如，闪光灯，门锁，防盗报警器，座位加热器，头灯的强光/弱光等等的控制器，风挡和后视镜，恒温器，车顶灯等等的控制器，以及灯故障的检测。
在上述附图中所示的各种不同的接线盒(10)的安装方案都是同一发明构思的某一部分，也就是说，按照上述的各种方式把信号印刷电路板(20)和电力印刷电路板组合地互连在一起，直至实现总体的集成。这样就可以把分散在汽车内各个部位的电子组件集成在这一接线盒(10)里。
上述的集成方案具有以下的优点比传统系统的重量轻，体积小，可以降低整个系统的成本，便于在车上安装接线盒，减少连接的数量，减少系统中的电缆，并且通过减少集中参数的数量来避免安装错误。
尽管已经参照上述实施例对本发明做出了具体的描述，本领域中的技术人员在不脱离权利要求书中所述的本发明的精神和范围的条件下仍可以实现对这些实施例的各种变形以及附加的实施例。因此，权利要求书应被理解为在本发明的实际保护范围内包括了所有的这类变型。
权利要求
1.一种汽车接线盒，用于控制在具有可控制件的整个汽车内部流动的电力和控制信号，该接线盒包括一个壳体；以及设在上述壳体内的第一印刷电路板，在其上具有多个第一导电元件，每个上述第一导电元件具有第一厚度，用于承载来自并且通过上述壳体的电力，为上述部件供电；多个第二导电元件，每个上述第二导电元件具有第二厚度，用于中继来自上述壳体的上述控制信号，以便操作上述部件；以及连接在上述板和/或上述第一或第二导电元件上，用于控制上述电力或信号流动的构件。
2.按照权利要求1的接线盒，其特征是上述第一厚度大约是400微米，而上述第二厚度处于35到105微米之间。
3.按照权利要求1的接线盒，其特征是上述接线盒包括设在上述壳体内的第二印刷电路板，在其上具有多个第三导电元件，每个上述第三导电元件具有第三厚度，用于承载来自并且通过上述壳体的电力，为上述部件供电；以及连接在上述第二印刷电路板和/或上述第三导电元件上，用于控制上述电力或信号流动的构件。
4.按照权利要求1的接线盒，其特征是上述第三厚度大约是400微米。
5.一种汽车接线盒，用于控制在具有可控部件的整个汽车内部流动的电力和控制信号，该接线盒包括一个壳体；设在上述壳体内的第一印刷电路板，在其上具有多个第一导电元件，每个上述第一导电元件具有第一厚度，用于承载来自并且通过上述壳体的电力，为上述部件供电；设在上述壳体内的第二印刷电路板，在其上具有采用长插头连接到上述第一导电元件的多个第二导电元件，每个上述第二导电元件具有第二厚度，用于中继来自上述壳体的上述控制信号，以便操作上述部件；上述第二厚度大约是400微米；以及连接在上述第一和第二印刷电路板和/或上述第一或第二导电元件上，用于控制上述电力或信号流动的构件。
6.按照权利要求5的接线盒，其特征是上述第一厚度大约是35微米，而上述第二厚度大约是400微米。
7.一种汽车接线盒，用于控制在具有可控部件的整个汽车内部流动的电力和控制信号，该接线盒包括一个壳体；设在上述壳体内的第一印刷电路板，在其上具有设在上述第一印刷电路板上表面的多个第一上层导电元件，每个上述第一上层导电元件具有第一上层厚度；设在上述第一印刷电路板下表面上的多个第一下层导电元件，每个上述第一下层导电元件具有第一下层厚度；设在上述壳体内的第二印刷电路板，在其上具有设在上述第二印刷电路板上表面上的多个第二上层导电元件，每个上述第二上层导电元件具有第二上层厚度；设在上述第二印刷电路板下表面上的多个第二下层导电元件，每个上述第二下层导电元件具有第二下层厚度；在上述壳体内设在上述第一和第二印刷电路板之间的第三印刷电路板，在其上具有设在上述第三印刷电路板上表面上的多个第三上层导电元件，每个上述第三上层导电元件具有第三上层厚度；设在上述第三印刷电路板下表面上的多个第三下层导电元件，每个上述第三下层导电元件具有第三下层厚度；上述第一导电元件，第二导电元件和上述第三导电元件用插头来连接；以及连接到上述第一，第二和第三印刷电路板和/或上述第一或第二或第三导电元件上，用于控制上述电力或信号流动的构件。
8.按照权利要求7的接线盒，其特征是上述第一上层厚度大约处于35微米到105微米之间，上述第一下层厚度大约是400微米，上述第二上层厚度大约处于35微米到105微米之间，上述第二下层厚度大约是400微米，而上述第三厚度大约是400微米。
9.按照权利要求8的接线盒，其特征是上述第三印刷电路板的一端是弯曲的。
10.按照权利要求7的接线盒，其特征是上述第一上层和下层厚度大约是400微米，第二上层和下层厚度大约处于35微米到105微米之间，并且上述第三厚度大约是400微米。
11.按照权利要求10的接线盒，其特征是上述第三印刷电路板的一端是弯曲的。
12.按照权利要求8的接线盒，其特征是上述接线盒还包括在上述壳体内设在上述第三和第二印刷电路板之间的第四印刷电路板，在其上具有设在上述第四印刷电路板上表面上的多个第四上层导电元件，每个上述第四上层导电元件具有第四上层厚度；设在上述第四印刷电路板下表面上的多个第四下层导电元件，每个上述第四下层导电元件具有第四下层厚度；上述第一导电元件，第二导电元件，第三导电元件和上述第四导电元件用插头来连接；以及连接到上述第一，第二，第三和第四印刷电路板和/或至少一个上述导电元件上，用于控制上述电力或信号流动的构件。
13.按照权利要求12的接线盒，其特征是上述第一上层厚度大约处于35微米到105微米之间，上述第一下层厚度大约是400微米，上述第二厚度是400微米，上述第三厚度是400微米并且上述第四厚度是400微米。
14.按照权利要求12的接线盒，其特征是上述第一厚度大约是400微米，上述第二厚度是400微米，上述第三厚度大约处于35微米到105微米之间，并且上述第四厚度大约处于35微米到105微米之间。
15.按照权利要求12的接线盒，其特征是该接线盒还包括设在上述壳体内部并连接到上述第一印刷电路板上表面上的第五印刷电路板，在其上具有设在上述第五印刷电路板上表面上的多个第五导电元件，每个上述第五导电元件具有第五厚度；上述第五厚度大约处于35微米到105微米之间；上述构件连接到上述第五印刷电路板和/或上述第五导电元件，用于控制上述电力或信号的流动。
16.按照权利要求15的接线盒，其特征是上述第五印刷电路板与上述第一印刷电路板基本上平行地定位。
17.按照权利要求15的接线盒，其特征是上述第五印刷电路板与上述第一印刷电路板基本上垂直地定位。
全文摘要
一种汽车接线盒，在具有可控制部件的整个汽车内部控制电力及控制信号的流动。接线盒包括壳体和设在壳体内部的第一印刷电路板。第一印刷电路板包括多个有第一厚度的第一导电元件，以承载来自并通过壳体的电力；还包括有第二厚度的多个第二导电元件，用于中继来自壳体的控制信号，以操作上述部件。接线盒还包括连到电路板和/或导电元件的构件。借助这两种导电元件的厚度，接线盒可成为一个电气分配中心和电子功能中心。
文档编号H05K1/02GK1151624SQ9611218
公开日1997年6月11日 申请日期1996年8月7日 优先权日1995年8月7日
发明者J·M·B·冯斯 申请人:联合工艺汽车公司