專利名稱：一種疊層電源及疊層電源互聯方法
技術領域：
本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種疊層電源及疊層電源互聯方法。
背景技術：
隨著電信、服務器等領域設備功率的不斷增加、體積的不斷減小，電源模塊的應用 空間越來越緊湊，另外由于路由器等設備對輸出功率要求較大，單個電源模塊很難滿足功 率需求，因此疊層電源應運而生。然而現有疊層電源采用的是原有通孔插針方式，處于疊層 電源下方的電源模塊插針要承擔整個疊層電源的電流，這就需要增加下層電源模塊輸出插 針的直徑以滿足通流及阻抗需求；這一方面使得上下兩層電源模塊過孔設計不一致或都增 加插針通孔的面積，與歸一化、模塊化、體積減小的需求相矛盾；另一方面由于下層電源模 塊產生的熱量需要通過引腳向其連接的系統電路板傳熱，而通孔插針要求連接上下層電源 模塊的引腳較細，因此向下傳遞的熱阻較大，從而進一步加劇了上下層電源模塊功率限制 的不均衡。
發明內容
本發明實施例提供了一種疊層電源及疊層電源互聯方法，能夠適應電源模塊的歸 一化、模塊化、體積減小的需求，有效解決疊層電源的散熱。本發明實施例采用如下技術方 案一種疊層電源，包括至少兩個電源模塊，每個所述電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實現電能 轉換的能量變換組件；所述印刷電路板包含至少兩層導電層、一層隔離層和一段板邊金屬 化側壁，并且至少有一層導電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側壁相連；至少兩對輸入輸出引腳，每對所述輸入輸出引腳分別與每個所述電源模塊的印刷 電路板的板邊金屬化側壁相連。一種疊層電源互聯方法，包括在疊層電源包括的每個電源模塊的印刷電路板上設置板邊金屬化側壁，所述印刷 電路板中至少有一層導電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側壁相連；采用輸入輸出引腳連接疊層電源包括的每個電源模塊，每對所述輸入輸出引腳分 別與所述每個電源模塊的印刷電路板的所述板邊金屬化側壁相連。由本發明實施例的技術方案可知，通過在每個電源模塊的印刷電路板上設置板邊 金屬化側壁，印刷電路板中至少有一層導電層延伸至板邊與該板邊金屬化側壁相連，并且 采用輸入輸出引腳連接每個電源模塊，每對輸入輸出引腳分別與每個電源模塊的所述板邊 金屬化側壁相連；一方面由于板邊金屬化側壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了通孔 插針所占印刷電路板面積及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾，適應電源模塊的 歸一化、模塊化、體積減小的需求；另一方面由于疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路板的 板邊金屬化側壁連接，可以均衡上下兩個模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器，可以
3將電源模塊的熱量通過印刷電路板的板邊金屬化側壁傳遞至輸入輸出引腳，從而有利于電 源模塊的熱量散出，有效解決疊層電源的散熱。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作一簡單地介紹。圖1為本發明實施例一疊層電源的剖面示意圖；圖2為本發明實施例一疊層電源的三維示意圖；圖3為本發明實施例二疊層電源的剖面示意圖；圖4為本發明實施例二疊層電源的三維示意圖；圖5為本發明實施例三疊層電源互聯方法示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清晰，以下將通過具體實施例和相關附 圖，對本發明作進一步詳細說明。實施例一本發明實施例一提供了一種結構的疊層電源，為方便描述，以疊層電源包括兩個 電源模塊和兩對輸入輸出引腳為例進行說明。其中每個電源模塊包括的印刷電路板(PCB) 可以簡化為兩層導電層及一層隔離層；顯然本方案可以擴展到兩個以上的電源模塊疊層， 印刷電路板可以為包括多層導電層及多層隔離層的多層印刷電路板。參見圖1和圖2，本發明實施例一的疊層電源100包括兩個電源模塊1000、2000 ；每個電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實現電 能轉換的能量變換組件1100、2100 ；其中，每塊印刷電路板(以電源模塊1000為例)分別 包含兩層導電層1201、1202，一層隔離層1203，至少一段板邊金屬化側壁1300 ；并且兩層導 電層1201、1202中至少有一層導電層延伸至板邊與板邊金屬化側壁1300相連；兩對輸入輸出引腳3000、3100 ；每對輸入輸出引腳分別與兩個電源模塊1000、 2000的印刷電路板的板邊金屬化側壁相連。其中，板邊金屬化側壁可以采用側壁沉銅的加工方式得到；所述兩對輸入輸出引腳3000、3100可以采用帶凸臺形式的金屬塊，所述凸臺可用 于固定電源模塊1000、2000的垂直方向位置。本發明實施例一通過在每個電源模塊的印刷電路板上設置板邊金屬化側壁，印刷 電路板中至少有一層導電層延伸至板邊與該板邊金屬化側壁相連，并且采用輸入輸出引腳 連接每個電源模塊，每對輸入輸出引腳分別與每個電源模塊的板邊金屬化側壁相連；一方 面由于板邊金屬化側壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了通孔插針所占印刷電路板面 積及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾，適應電源模塊的歸一化、模塊化、體積減 小的需求；另一方面由于疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路板的板邊金屬化側壁連接， 可以均衡上下兩個模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器，可以將電源模塊的熱量通 過印刷電路板的板邊金屬化側壁傳遞至輸入輸出引腳，從而有利于電源模塊的熱量散出， 有效解決疊層電源的散熱。
實施例二本發明實施例二提供了另一種結構的疊層電源，為方便描述，以疊層電源包括兩 個電源模塊、兩對輸入輸出引腳和一個散熱器為例進行說明。其中每個電源模塊包括的印 刷電路板(PCB)可以簡化為兩層導電層及一層隔離層，至少一對輸入輸出引腳分別與散熱 器相連；顯然本方案可以擴展到兩個以上的電源模塊疊層，印刷電路板可以為包括多層導 電層及多層隔離層的多層刷電路板，可以有多對輸入輸出引腳與散熱器相連。參見圖3和圖4，本發明實施例二的疊層電源110包括兩個電源模塊1010、2010 ；每個電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實現電 能轉換的能量變換組件1110、2110 ；其中，每塊印刷電路板(以電源模塊1110為例)分別 包含兩層導電層1211、1212，一層隔離層1213、至少一段板邊金屬化側壁1310 ；并且兩層導 電層1211、1212中至少有一層導電層延伸至板邊與板邊金屬化側壁1310相連；兩對輸入輸出引腳3010、3110 ；每對輸入輸出引腳分別與兩個電源模塊1010、 2010的印刷電路板的板邊金屬化側壁相連；同時每對輸入輸出引腳中的一個經過絕緣處 理后與散熱器4010翅片相連，以增加從PCB內部至散熱器的快速傳熱通道，加強電源模塊 的散熱。進一步地，還可以在疊層電源的上層電源模塊1010的印刷電路板的上層能量變 換組件1110與散熱器4010之間，增加絕緣導熱墊片5010，以加強上層電源模塊能量變換組 件的散熱。同樣，板邊金屬化側壁可以采用側壁沉銅的加工方式得到；所述兩對引腳3010、3110可以采用帶凸臺形式的金屬塊，所述凸臺可用于固定電 源模塊1010、2010垂直方向位置。本發明實施例二除了具備上述本發明實施例一的有益效果外，還通過輸入輸出引 腳與散熱器相連，作為電源模塊熱源至散熱器的快速傳熱通道，可以將電源模塊的熱量通 過印刷電路板的板邊金屬化側壁傳遞至輸入輸出引腳，然后傳遞至散熱器，從而進一步有 效降低電源模塊溫度，增強電源模塊的散熱能力。實施例三參見圖5本發明實施例三提供了一種疊層電源互聯方法，包括S51，在疊層電源包括的每個電源模塊的印刷電路板上設置板邊金屬化側壁，所述 印刷電路板中至少有一層導電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側壁相連；S52，采用輸入輸出引腳連接疊層電源包括的每個電源模塊，每對所述輸入輸出引 腳分別與所述每個電源模塊的印刷電路板的所述板邊金屬化側壁相連。同樣，所述板邊金屬化側壁可以采用側壁沉銅的加工方式得到；所述輸入輸出引 腳可以采用帶凸臺形式的金屬塊，該凸臺可用于固定每個疊層的電源模塊垂直方向位置。進一步地，還可以將每對所述輸入輸出引腳中的一個經過絕緣處理后與散熱器相 連，加強電源模塊的散熱。更進一步地，還可以在疊層電源的上層電源模塊的印刷電路板的上層能量變換組 件與所述散熱器之間設置絕緣導熱墊片，以加強上層電源模塊能量變換組件的散熱。本發明實施例三的疊層電源互聯方法，通過在每個電源模塊的印刷電路板上設置 板邊金屬化側壁，印刷電路板中至少有一層導電層延伸至板邊與該板邊金屬化側壁相連，并且采用輸入輸出引腳連接每個電源模塊，每對輸入輸出引腳分別與每個電源模塊的所述 板邊金屬化側壁相連；一方面由于板邊金屬化側壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了 通孔插針所占印刷電路板面積及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾，適應電源模 塊的歸一化、模塊化、體積減小的需求；另一方面由于疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路 板的板邊金屬化側壁連接，可以均衡上下兩個模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器， 可以將電源模塊的熱量通過印刷電路板的板邊金屬化側壁傳遞至輸入輸出引腳，從而有利 于電源模塊的熱量散出，有效解決疊層電源的散熱。另外，通過將每對所述輸入輸出引腳中的一個經過絕緣處理后與散熱器相連，作 為電源模塊熱源至散熱器的快速傳熱通道，可以將電源模塊的熱量通過印刷電路板的板邊 金屬化側壁傳遞至輸入輸出引腳，然后傳遞至散熱器，從而進一步有效降低電源模塊溫度， 增強電源模塊的散熱能力。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種疊層電源，其特征在于，包括至少兩個電源模塊，每個所述電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實現電能轉換 的能量變換組件；每塊所述印刷電路板包含至少兩層導電層、一層隔離層和一段板邊金屬 化側壁，并且至少有一層導電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側壁相連；至少兩對輸入輸出引腳，每對所述輸入輸出引腳分別與每個所述電源模塊的印刷電路 板的板邊金屬化側壁相連。
2.根據權利要求1所述的疊層電源，其特征在于，印刷電路板的所述板邊金屬化側壁 采用側壁沉銅加工方式得到。
3.根據權利要求1所述的疊層電源，其特征在于，所述輸入輸出引腳為帶凸臺形式的 金屬塊。
4.根據權利要求1-3任一項所述的疊層電源，其特征在于，所述疊層電源還包括至少 一個散熱器；每對所述輸入輸出引腳中的一個經過絕緣處理后與所述散熱器相連。
5.根據權利要求4所述的疊層電源，其特征在于，所述疊層電源還包括絕緣導熱墊片， 所述絕緣導熱墊片設置在所述疊層電源的上層電源模塊的印刷電路板的上層能量變換組 件與所述散熱器之間。
6.一種疊層電源互聯方法，其特征在于，包括在疊層電源包括的每個電源模塊的印刷電路板上設置板邊金屬化側壁，所述印刷電路 板中至少有一層導電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側壁相連；采用輸入輸出引腳連接疊層電源包括的每個電源模塊，每對所述輸入輸出引腳分別與 所述每個電源模塊的印刷電路板的所述板邊金屬化側壁相連。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，采用側壁沉銅加工方式得到印刷電路板 的所述板邊金屬化側壁。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述輸入輸出引腳為帶凸臺形式的金屬塊。
9.根據權利要求6-8任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將每對所述輸入輸出引腳的一個經過絕緣處理后與散熱器相連。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述疊層電源的上層電源模塊的印刷電路板的上層能量變換組件與所述散熱器之 間設置絕緣導熱墊片。
全文摘要
本發明提供了一種疊層電源及疊層電源互聯方法。一種實施例的疊層電源包括至少兩個電源模塊，每個所述電源模塊包括至少一塊印刷電路板，每塊所述印刷電路板包含至少兩層導電層和一段板邊金屬化側壁，并且至少有一層導電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側壁相連；至少兩對輸入輸出引腳，每對所述輸入輸出引腳分別與每個所述電源模塊的板邊金屬化側壁相連。由于板邊金屬化側壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了通孔插針所占印刷電路板面積及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾；另外疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路板的板邊金屬化側壁連接，可以均衡上下兩個模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器，可以有效解決疊層電源的散熱。
文檔編號H05K7/20GK102122879SQ20111000279
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月7日 優先權日2011年1月7日
發明者侯召政 申請人:華為技術有限公司