[实用新型]车辆电压调节器用电性连接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路板与外部线路之间的电性连接装置，尤其涉及车辆发电机系统的电压调节器内电路板与外部电路如电压调节器五金架、碳刷、行车计算机等之间的电性连接装置。

背景技术

现有的汽车发电机系统主要是由转子组、定子绕组、整流桥、指示灯、电瓶及电压调节器等组成。当汽车发动时，内燃机皮带带动发电机转子运转，同时激磁电流流入转动中的发电机转子而产生磁场，发电机的定子感应此磁场而产生交流电，交流电再经整流桥转换为直流电输出，对电瓶充电并供应汽车内电气装置的用电需求。电压调节器的作用在于根据汽车内电气装置的电力消耗以及电瓶电压准位，来调节流入转子的激磁电流及因应而生的磁场大小，进而控制发电机的发电量。其中，调节器内电路板上的控制电路与外部电路，如电压调节器支架内五金件、碳刷等之间的电性传输须经由一外部线路导通以构成回路。

在现有技术中，汽车电压调节器内的电路板与外部电路间的电性连接方式，常以待电路板制作完成后，再以人工熔接(soldering)方式，将金属导线分别熔接于电路板和外部电路的目标位置上。也有现有技术中采用塑形调节器五金架并形成一列突出的针脚，后续再以人工熔接的方式导通电路板与调节器五金架的针脚。在采用人工熔接的加工方式，常出现成品在电性连接及可靠度上的疑虑，例如烙铁熔接的温度设定不当造成电路板内的导线线路(trace)剥离，或是金属导线并未连接在电路板上。再者，人工熔接时，容易因接合点无法对准连接目标位置而造成电性短路或连接不当，使金属导线脱落而未连接电性。此外，由于在汽车发电机系统内属于严苛环境条件，不良的熔接点在此环境的冷热冲击下，更容易出现脱落的情形。上述的问题都可能导致汽车调节器功能无法正常运作而引发后续行车驾驶上的安全问题。

在汽车产业行之已久的DFMEA及PFMEA失效模式与后果分析中，一直将电路板与外部电路之间的电性连接功能失效列为会危害车辆安全行驶的高度风险层级。为预防此风险的发生，本实用新型的电性连接装置可采用如表面黏着封装技术(SMT，surface mount technology)，但不限于SMT封装制程等半自动或自动化加工方式，以避免上述电路板与外部电路之间的电性连接须以人工熔接方式，进而提高成品可靠性及可量产性。

在SMT封装制程中，待电子组件置放于电路板后会经历一道回焊(reflow)流程，电路板与其上的电子组件在回焊流程中在不等的时间内历经不同温度区间。其目的在于将电路板上所印刷的锡膏熔融而与其上的电子组件完全的接合，以达电性的连接以及固定的效果。

一般而言，回焊流程所经历的数个温度区间区大致可分为预热(pre-heat)、浸润(soak)、回焊(reflow)、及冷却(cool-down)四个区间。在预热区间内，回焊通道内的温度缓慢上升，使电路板及其上的锡膏同时升温，有利于锡膏内的部分溶剂与水气慢慢挥发而不会产生塌陷，同时避免电路板因受热不均而有变形、或是电子零件损坏的情形。

在浸润区间内，锡膏内的溶剂进一步被挥发掉，而电路板、电子零件与锡膏在回焊通道内长时间地均匀对流受热。在回焊区内，回焊通道温度达锡膏熔点之上，此时锡膏熔融并迅速浸润焊垫，焊料随电子零件的引脚爬升并吸附在引脚上。最后在冷却区内迅速降温使焊料凝固，电子零件得以固定在电路板上并达到电性连接。

因采用回焊流程，电路板、电子零件、锡膏三者可同时均匀地受热，使三者的温度差值达到最小，并有效的使锡膏熔融而固定电子零件达到电性连接；同时，不会有因温度不足而产生的冷焊、受热不均等焊接不良的情形发生，或是因局部高温产生的热应力而对基板或电子零件的破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在提供一种电性连接装置，其可采用半自动或全自动化的加工方式导通电路板与外部电路之间的电性连接，以有效的减少对电路板可能的破坏。例如，可在电路板历经SMT封装制程的回焊流程时，同时熔接本实用新型的电性连接装置于电路板上预设的接合处而达到电性接合与固定的效果，待组装于调节器五金架后，以自动化点焊的方式导通电路板与外部电路之间的电性连接。