一种小型化防电磁脉冲连接器

技术领域

本发明属于电连接器技术领域，具体涉及一种小型化防电磁脉冲连接器。

背景技术

在各类电子系统中，连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递，是构成一个完整系统所必须的技术元件。同时在某些特殊领域，用户设备可能面临雷电、静电感应、磁场变化、大电流脉冲信号等外部环境的影响，这些环境的影响最终都反馈为传输线路电压、电流的波动，这些波动的非正常传输信号最终都会通过连接器传入设备内部，造成设备内部器件使用寿命、可靠性降低，甚至造成设备烧毁的风险。

目前部分设备使用防电磁脉冲连接器。防电磁脉冲连接器的技术原理是：在连接器内部组装有稳压二极管或瞬态抑制二极管，外部非正常高功率信号输入时，稳压二级管或瞬态抑制二极管能将输入电压保持在安全值范围内，并通过泄放线路将高功率信号泄放掉，从而起到保护设备内部其它元器件的功能。

为解决上述问题，公开号为CN101950888A的中国专利提供了一种高低频混装防浪涌电压电连接器插座，包括插座外壳、低频插针、高频插针、基座和盖板，该插座还同时设有接地板、印制板、瞬态抑制二极管，所述低频插针焊接到印制板焊盘上，高频插针活动安装在基座上，电压瞬态抑制二极管一端焊接在印制板，另一端与接地板弹性接触，接地板与插座外壳连接，插座外壳与接地线相连，插座两端间隙通过灌注的密封胶进行全密封，实现防浪涌电压的功能，但是接地板结构需要较大的拓展空间，其对接方向面积在普通电连接器的基础上增加数倍，不利于集成化、小型化的发展需求。

目前防电磁脉冲连接器组装的稳压二极管均为标准件，其单只体积较大，特别对于多芯防电磁脉冲连接器，其采用标准二极管组装后体积较同芯数常规连接器体积及重量增5～10倍以上，这导致产品的应用受到了极大的限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种小型化防电磁脉冲连接器，通过二极管裸芯片集成化封装工艺，将二极管裸芯片集成封装在PCB上，有效降低了防电磁脉冲模块的体积及重量，对于多芯产品效果更为显著，从而间接减小了连接器整体体积及重量，有利于产品的推广及应用。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种小型化防电磁脉冲连接器，包括连接器本体和防电磁脉冲模块，连接器本体包括外壳和绝缘安装在外壳中的接触件，防电磁脉冲模块包括二极管裸芯片和PCB板，二极管裸芯片封装固定在PCB板上，二极管裸芯片的正极与接触件电性连接，二极管裸芯片的负极与外壳电性连接，采用二极管裸芯片直接封装，相比封装好的二极管再装配，体积和重量更小；二极管裸芯片封装固定PCB板上后形成一个整体，形成模块化装配，相比单只二极管焊接，产品装配效率更高，对于多芯产品体现更为明显，封装过程操作空间不受外壳约束，操作难度降低，质量一致性好。

进一步地，为了构建接触件与外壳之间的瞬态泄放电路，所述PCB板通过导电的螺钉与外壳尾部固定连接，PCB板靠连接器尾端一面上设置外圈覆铜层，螺钉的螺帽与外圈覆铜层紧贴，二极管裸芯片的负极贴装在外圈覆铜层上，PCB板焊接固定有引脚，引脚头部与接触件尾部插合，二极管的正极与引脚电性连接。

进一步地，为了实现二极管的正极与引脚电性连接，所述外圈覆铜层内侧间隔设置有内部覆铜层，PCB板设置有配套的键合孔和焊接孔，二极管裸芯片的正极通过键合丝与键合孔电性连接，键合孔和焊接孔之间通过内部覆铜层电性连接，引脚焊接固定在焊接孔中。

优选地，所述键合丝为多股丝线结构，提高过载导流能力和可靠性。

所述PCB板还设置多层印制线路电性连接键合孔和焊接孔，提高过载导流能力和可靠性。

所述二极管裸芯片的负极与PCB板上的外圈覆铜层之间设置有导热片，提高二极管的散热效率，提高使用寿命和可靠性，确保防电磁脉冲效果。

所述二极管裸芯片和导热片外周通过包裹灌封胶固定贴合在PCB板上，起到安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能方面的作用，避免芯片受环境影响降低可靠性。

优选地，所述灌封胶为环氧胶。

所述外壳尾部开设沉孔，防电磁脉冲模块固定在沉孔孔底，沉孔孔口设置有尾部密封组件和固定板，固定板通过紧固件与外壳固定连接，固定板抵靠住尾部密封组件，尾部密封组件抵靠住防电磁脉冲模块，尾部密封组件同时与接触件和外壳之间密封连接，增加防电磁脉冲模块后仍然保证连接器内部的密封性能。

所述连接器本体还包括基座和塑料环，接触件固定安装在基座中，基座对接一端通过外壳上的限位台阶进行限位，基座尾端通过与外壳扣合的塑料环进行限位。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，通过二极管裸芯片集成化封装工艺，将二极管裸芯片集成封装在PCB上，有效降低了防电磁脉冲模块的体积及重量，对于多芯产品效果更为显著，从而间接减小了连接器整体体积及重量，有利于产品的推广及应用；防电磁脉冲模块为集成化结构，无需对单独芯片焊装，有利于提高产品装配效率；采用模块化可拆卸式装配，产品尾端形式的变化只需更改引脚结构，无需更改插孔及防电磁脉冲部件，有利于减少系列化扩展研发成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的右视图；

图4是图2中A处的放大结构视图。

图中：1-连接器本体，2-防电磁脉冲模块，3-螺钉，4-尾部密封组件，5-固定板，11-基座，12-外壳，13-塑料环，14-接触件，21-二极管裸芯片，22-导热片，23-灌封胶，24-PCB板，25-引脚，26-键合丝，111-上基座，112-下基座，241-外圈覆铜层，242-内部覆铜层，243-焊接孔，244-接地孔，245-键合孔。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图4所示，一种小型化防电磁脉冲连接器，包括连接器本体1和防电磁脉冲模块2，连接器本体1包括外壳12和绝缘安装在外壳12中的接触件14，防电磁脉冲模块2包括二极管裸芯片21和PCB板24，二极管裸芯片21封装固定在PCB板24上，二极管裸芯片21的正极与接触件14电性连接，二极管裸芯片21的负极与外壳12电性连接。

如图1所示，所述PCB板24通过导电的螺钉3与外壳12尾部固定连接，PCB板24靠连接器尾端一面上设置外圈覆铜层241，螺钉3的螺帽与外圈覆铜层241紧贴，二极管裸芯片21的负极贴装在外圈覆铜层241上，PCB板24焊接固定有引脚25，引脚25头部与接触件14尾部插合，二极管裸芯片21的正极与引脚25电性连接。

如图2至图4所示，所述外圈覆铜层241内侧间隔设置有内部覆铜层242，PCB板24设置有配套的键合孔245和焊接孔243，二极管裸芯片21的正极通过键合丝26与键合孔245电性连接，键合孔245和焊接孔243之间通过内部覆铜层242电性连接，引脚25焊接固定在焊接孔243中。

如图4所示，所述键合丝26为多股丝线结构。

如图2至图4所示，所述PCB板24还设置多层印制线路电性连接键合孔245和焊接孔243。

如图2、图4所示，所述二极管裸芯片21的负极与PCB板24上的外圈覆铜层241之间设置有导热片22。

所述二极管裸芯片21和导热片22外周通过包裹灌封胶23固定贴合在PCB板24上。

所述灌封胶23为环氧胶。

如图1所示，所述外壳12尾部开设沉孔，防电磁脉冲模块2固定在沉孔孔底，沉孔孔口设置有尾部密封组件4和固定板5，固定板5通过紧固件与外壳12固定连接，固定板5抵靠住尾部密封组件4，尾部密封组件4抵靠住防电磁脉冲模块2，尾部密封组件4同时与接触件14和外壳12之间密封连接。

如图1所示，所述连接器本体1还包括基座11和塑料环13，接触件14固定安装在基座11中，基座11对接一端通过外壳12上的限位台阶进行限位，基座11尾端通过与外壳12扣合的塑料环13进行限位。

实施例

如图1至图4所示，一种小型化防电磁脉冲连接器，包括连接器本体1、防电磁脉冲模块2以及将两者组装固定为一体的螺钉3。

连接器本体包括基座11、外壳部件12、塑料环13、尾部密封组件4、固定板5。基座11通过塑料环13过盈压配固定于外壳部件12。

尾部密封组件4及固定板5组装在外壳部件12内部，并通过螺钉压紧固定。

基座11由13只接触件14、上基座111、下基座112组成。13只接触件14组装入上基座111后，将下基座112与上基座111扣合并粘接，实现接触件14的固定。接触件14为双头插孔，其一头可与连接器插头端插针插合导通，另外一头可与引脚插合导通。

外壳部件12带有螺纹孔，防电磁脉冲模块2采用螺钉3穿过PCB板24的接地孔243固定于外壳部件12，实现PCB板24与外壳部件12的连接导通。

进一步的，防电磁脉冲模块2由13只二极管裸芯片21、导热片22、灌封胶23、PCB板24、引脚25、键合丝26集成封装而成，其整体装入外壳部件12后与基座11插合导通连接，并通过尾部密封组件4及固定板5压紧固定。

进一步的，PCB板24为多层印制板，且设计有周圈覆铜层241、内部覆铜层242、焊接孔243、接地孔244、键合孔245，且焊接孔243、键合孔245均能实现PCB板24多层导通。

进一步的，引脚25穿过焊接孔243后与PCB板24焊接固定。

进一步的，导热片22为高导热钼金属，其焊接贴装在周圈覆铜层上。13只二极管裸芯片21负极贴装在导热片22上，并通过导热片22实现与周圈覆铜层241的导通连接；13只二极管裸芯片21其正极通过键合丝26与键合孔245键合连接；内部覆铜层242实现键合孔245与焊接孔243的连接。

进一步的，灌封胶23为环氧胶，其直接灌封包裹导热片22、13只二极管裸芯片21、键合丝26，避免芯片受环境影响。

进一步的，键合丝26为多根结构，增加产品通流能力。

本发明提供的一种小型化防电磁脉冲连接器，通过二极管裸芯片集成化封装工艺，将二极管裸芯片集成封装在PCB上，有效降低了防电磁脉冲模块的体积及重量，对于多芯产品效果更为显著，从而间接减小了连接器整体体积及重量，有利于产品的推广及应用；防电磁脉冲模块为集成化结构，无需对单独芯片焊装，有利于提高产品装配效率；采用模块化可拆卸式装配，产品尾端形式的变化只需更改引脚结构，无需更改插孔及防电磁脉冲部件，有利于减少系列化扩展研发成本。