專利名稱:一種嵌入式強電流大功率pcb板的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于PCB板制造技術領域,特別是一種嵌入式強電流大功率PCB板,主 要用于強電流大功率電子產品的功率部份與控制部份的整合。
背景技術:
印刷電路板(Printed Circuit Board)簡稱PCB,又稱印制板,是電子產品的重要 部件之一。用印制電路板制造的電子產品具有可靠性高、一致性好、機械強度高、重量輕、體 積小、易于標準化等優點。幾乎每種電子設備,小到電子手表、計算器,大到計算機、通信設 備、電子雷達系統,只要存在電子元器件,它們之間的電氣互連就要使用印制板。在電子技術發展的早期,電路由電源、導線、開關和元器件構成。元器件都是用導 線連接的,而元件的固定是在空間中立體進行的。隨著電子技術的發展,電子產品的功能、 結構變得很復雜,元件布局、互連布線都受到很大的空間限制,如果用空間布線方式,就會 使電子產品變得眼花繚亂。因此就要求通過PCB板對電子元件和布線進行規劃。而隨著電子產品向輕量化和便攜化的發展,PCB板不僅并存了其原有的電氣互聯 和支撐元器件的作用,還起到將功率部份與控制部份進行整合的作用。然而如圖1所示,為 實現功率部份與控制部份的功能,目前大多數的強電流大功率電子產品在與大電流輸出、 儀器輸入端連接時,都是采用一定厚度的金屬塊導體(銅排)進行互聯,同時在互聯的電路 輸出、輸入端用電線進行連接,以實現電路控制部份功能的正常化。這種連接方式雖然能將強電流大功率電子產品的功率部份與電路控制等部份組 合在一起達到產品之功能,但是其組裝工序復雜、通過電線連接的連接端容易松動、高低 壓強弱電流不能同時進行,只能分開獨立;而且線路凌亂、占用空間大,金屬塊導體(銅排) 裸露在空氣中容易氧化和腐蝕,需要采用較厚的金屬塊導體,導致成本較高。
實用新型內容有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種嵌入式強電流大功率PCB板,以解決 目前強電流大功率電子產品在功率與控制部份整合過程中所存在的組裝工序復雜、連接端 容易松動、高低壓強弱電流不能同時進行以及線路凌亂、占用空間大,成本較高等問題。為實現上述目的,本實用新型主要采用以下技術方案一種嵌入式強電流大功率PCB板,包括芯板(1)和設置于芯板(1)上表面的第一 銅箔層、芯板(1)下表面的第二銅箔層(5),所述第一銅箔層(4)通過第一半固化片(2) 壓合在芯板(1)的上表面,所述第二銅箔層( 通過第二半固化片C3)壓合在芯板(1)的下 表面,所述芯板(1)上還設有至少一個鏤空槽(101),該鏤空槽(101)中固定卡嵌有一形狀 與鏤空槽(101)相同、且厚度不大于芯板(1)的導體結構件(6),所述導體結構件(6)上設 置有至少兩個貫穿的導線孔(601),所述第一銅箔層(4)上設置有與上述導線孔(601)對應 的第一穿孔G01),第二銅箔層(5)上設置有與上述導線孔(601)對應的第二穿孔(501), 所述導線孔(601)、第一穿孔001)、第二穿孔(501)貫穿連通;所述第一半固化片(2)上設置有與導線孔(601)對應的第一通孔(201),第二半固化片(3)上設置有與導線孔(601)對 應的第二通孔(301)。其中所述鏤空槽(101)為封閉式固定槽,該封閉式固定槽四邊位于芯板(1)內,且 導體結構件(6)固定卡嵌于該封閉式固定槽中,金屬導體板可以全部嵌入在芯板中。其中所述鏤空槽(101)為開放式固定槽,該開放式固定槽位于芯板(1)上,且貫穿 芯板(1)兩側或一側,導體結構件(6)固定卡嵌于該開放式固定槽中,且導體結構件(6)的 兩端位于芯板(1)兩側外部的兩側或一側,金屬導體板可以部份嵌入在芯板中;對于金屬 導體板部份嵌入在芯板,其余部份裸露在芯板外部,裸露在外部的金屬導體板表面不需要 絕緣層進行保護,裸露在外部的部份金屬導體板可以任意長度進行任意形狀制作,可以形 成多維的立體空間進行任意的連接。其中所述導體結構件(6)為一金屬導體板,金屬導體板根據設計嵌入芯板中的形 狀進行成型,成型尺寸不大于在芯板的鏤空槽尺寸,金屬導體板的厚度和尺寸不受任何限 制。其中所述導體結構件(6)由多個金屬導體板相互疊加而成,且相鄰兩金屬導體板 之間通過絕緣層隔離,金屬導體板根據設計嵌入芯板中的形狀進行成型,成型尺寸不大于 在芯板的鏤空槽尺寸,金屬導體板的厚度和尺寸不受任何限制。與現有技術相比,本實用新型將導體結構件嵌入到PCB板的內層中,利用導體結 構件上的導線孔形成大電流輸出端與儀器輸入端的互聯,同時通過PCB板銅箔層上的線路 實現對電路的控制,從而取代電線連接,解決了強電流大功率電子產品在功率與控制部份 整合過程中所存在的組裝工序復雜、連接端容易松動、高低壓強弱電流不能同時進行以及 線路凌亂、占用空間大,成本較高的問題。
圖1為現有強電流大功率電子產品的電流輸出端與儀器輸入端通過金屬塊導體 聯接的示意圖。圖2為本實用新型強電流大功率電子產品的電流輸出端與儀器輸入端通過嵌入 式強電流大功率PCB板聯接的示意圖。圖3為本實用新型嵌入式強電流大功率PCB板的連接結構示意圖。圖4為本實用新型芯板鏤空槽為封閉式固定槽的示意圖。圖5為本實用新型芯板鏤空槽為開放式固定槽之一的示意圖。圖6為本實用新型芯板鏤空槽為開放式固定槽之二的示意圖。圖中標識說明芯板1、鏤空槽101、第一半固化片2、第一通孔201、第二半固化片 3、第二通孔301、第一銅箔層4、第一穿孔401、第二銅箔層5、第二穿孔501、導體結構件6、 導線孔601。
具體實施方式
本實用新型的核心思想是本實用新型在PCB板的芯板內嵌入導體結構件,通過 該導體結構件實現大電流輸出端與儀器輸入端之間的互聯,同時可使該導體結構件與PCB 板自身的線路設計連接,以實現對儀器的電路及功率控制。[0022]為闡述本實用新型的思想及目的,下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型做 進一步的說明。請參見圖2所示,圖2為本實用新型強電流大功率電子產品的電流輸出端與儀器 輸入端通過嵌入式強電流大功率PCB板聯接的示意圖。其中針對目前強電流大功率電子產 品的電流輸出端與儀器輸入端通過金屬塊導體聯接所存在的組裝工序復雜、連接端容易松 動、高低壓強弱電流不能同時進行以及線路凌亂、占用空間大,成本較高等問題,本實用新 型利用嵌入式PCB板取代原有的金屬塊導體及連接電線,通過一個嵌入式的PCB板實現在 大電流輸出端與儀器的輸入端聯接,而同時又利用PCB板本身的線路設計實現對電路及功 率的控制,由嵌入在PCB板芯板中的導體結構件代替原有的金屬塊導體,由設置在PCB板銅 箔層上的線路設計代替電線連接。如圖3所示,圖3為本實用新型嵌入式強電流大功率PCB板的連接結構示意圖。其 中所述的嵌入在PCB板主要包括有芯板1和設置于芯板1上表面的第一銅箔層4、芯板下表 面的第二銅箔層5,所述第一銅箔層4通過第一半固化片2壓合在芯板1的上表面,所述第 二銅箔層5通過第二半固化片3壓合在芯板1的下表面,所述芯板1上還設有至少一個鏤 空槽101,該鏤空槽101中固定卡嵌有一形狀與上述鏤空槽相同、且厚度不大于芯板的導體 結構件6,所述導體結構件6上設置有至少兩個貫穿的導線孔601,所述第一銅箔層4上設 置有與上述導線孔601對應的第一穿孔401,第二銅箔層5上設置有與上述導線孔601對 應的第二穿孔501,所述導線孔601、第一穿孔401、第二穿孔501三者貫穿連通。其中所述的第一半固化片2、第二半固化片3為流動膠體,且均由多個半固化片構 成,這些半固化片鋪設在芯板1的上下兩面上,可滿足導體結構件截面與鏤空芯板間縫隙 的膠量填充和導體結構件與表面導體間的絕緣層厚度。對應的在第一半固化片2、第二半固化片3上設置有與上述導線孔601、第一穿孔 401、第二穿孔501對應連通的第一通孔201和第二通孔301。上述過程完成后,在PCB板上開設的孔中加裝螺栓,通過螺栓鎖緊實現PCB板與外 部大電流輸出端、儀器輸入端的互聯。本實用新型中的嵌入式PCB板可根據用戶的不同需要設計成與外部多個大電流 輸出端、多個儀器輸入端的連接結構,如果電流輸出端、儀器輸入端各為一個時,所采用的 導體結構件6實際上就是一塊金屬銅板或銅排,通過該金屬銅板或銅排實現大電流輸入端 與儀器輸出端的連接;如果大電流輸出端為一個、儀器輸入端為多個時,此時可根據需要通 過導體結構件6上的多個導線孔601連接輸出;如果需要輸入的電流分為高低壓強弱電流 時,則需要采用分層的導體結構件6,這里分層的導體結構件6是由多個金屬導體板相互疊 加而成,且相鄰兩金屬導體板之間通過絕緣層隔離,不同的金屬導體板連接到外部的電源 不同,而對應輸入到儀器的電流也相應不同,由于這些金屬導體板之間通過絕緣層隔離,因 此也不會出現短路現象。另外,需要說明的是本實用新型中所述鏤空槽101可以為封閉式固定槽(見圖4), 也可以是開放式固定槽(見圖5、圖6),如果鏤空槽101為封閉式固定槽,那么該封閉式固 定槽的四邊位于芯板1內,且導體結構件6固定卡嵌于該封閉式固定槽中,即該導體結構件 6全部嵌入在芯板中,無裸露在芯板1外側的部分(圖4)。如果鏤空槽101為開放式固定槽(見圖5、圖6),該開放式固定槽則分為全開放式(圖5)和半開放式(圖6)。如果為全開放式固定槽,則該固定槽位于芯板1上,且貫穿芯 板1的兩側,導體結構件6固定卡嵌于該全開放式固定槽中,且導體結構件6的兩端位于芯 板1兩側外部,即導體結構件6的中間部分在芯板1內,而兩端則裸露在芯板1兩側外部, 只有中間的部分嵌入在芯板1內;如果為半開放式固定槽,則該固定槽只有一側穿過芯板1 一側(圖6所示),對應地導體結構件6該側邊部分位于芯板1該側的外部,且裸露在外部 的金屬導體板表面不需要絕緣層進行保護,裸露在外部的部份金屬導體板可以任意長度進 行任意形狀制作,也可以形成多維的立體空間進行任意的連接。綜上所述,本實用新型將導體結構件嵌入到PCB板的內層中,利用導體結構件上 的導線孔形成大電流輸出端與儀器輸入端的互聯,同時通過PCB板銅箔層上的線路實現對 電路的控制,取代了電線連接,解決了強電流大功率電子產品在功率與控制部份整合過程 中所存在的組裝工序復雜、連接端容易松動、高低壓強弱電流不能同時進行以及線路凌亂、 占用空間大,成本較高的問題。以上對本實用新型所提供的一種嵌入式強電流大功率PCB板進行了詳細介紹,本 文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是 用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本 實用新型的思想,在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容 不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于包括芯板(1)和設置于芯板(1)上表 面的第一銅箔層、芯板(1)下表面的第二銅箔層(5),所述第一銅箔層(4)通過第一半 固化片( 壓合在芯板(1)的上表面,所述第二銅箔層( 通過第二半固化片( 壓合在 芯板(1)的下表面,所述芯板(1)上還設有至少一個鏤空槽(101),該鏤空槽(101)中固定 卡嵌有一形狀與鏤空槽(101)相同、且厚度不大于芯板(1)的導體結構件(6),所述導體結 構件(6)上設置有至少兩個貫穿的導線孔(601),所述第一銅箔層(4)上設置有與上述導線 孔(601)對應的第一穿孔G01),第二銅箔層( 上設置有與上述導線孔(601)對應的第二 穿孔(501),所述導線孔(601)、第一穿孔001)、第二穿孔(501)貫穿連通;所述第一半固 化片(2)上設置有與導線孔(601)對應的第一通孔001),第二半固化片(3)上設置有與導 線孔(601)對應的第二通孔(301)。
2.根據權利要求1所述的嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于所述鏤空槽(101) 為封閉式固定槽,該封閉式固定槽四邊位于芯板(1)內,且導體結構件(6)固定卡嵌于該封 閉式固定槽中。
3.根據權利要求1所述的嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于所述鏤空槽(101) 為開放式固定槽,該開放式固定槽位于芯板(1)上,且貫穿芯板(1)兩側或一側,導體結構 件(6)固定卡嵌于該開放式固定槽中,且導體結構件(6)的一端或兩端位于芯板(1)兩側 外部的兩側或一側。
4.根據權利要求1或2或3所述的嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于所述導體 結構件(6)為一金屬導體板。
5.根據權利要求1或2或3所述的嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于所述導體 結構件(6)由多個金屬導體板相互疊加而成,且相鄰兩金屬導體板之間通過絕緣層隔離。
6.根據權利要求1所述的嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于所述第一半固化片(2)由多層半固化片構成。
7.根據權利要求1所述的嵌入式強電流大功率PCB板,其特征在于所述第二半固化片(3)由多層半固化片構成。
專利摘要本實用新型公開了一種嵌入式強電流大功率PCB板,包括芯板和設置于芯板上表面的第一銅箔層、芯板下表面的第二銅箔層,所述芯板上還設有至少一個鏤空槽,該鏤空槽中固定卡嵌有一形狀與鏤空槽相同、且厚度不大于芯板的導體結構件。與現有技術相比,本實用新型將導體結構件嵌入到PCB板的內層中,利用導體結構件上的孔或面形成大電流輸出端與儀器輸入端的互聯,同時通過除PCB板中嵌入的大功率導體結構件外的其它電路部份線路,實施元器件封裝,實現對電路的控制,從而取代原始電線連接完成電路控制部份,解決了強電流大功率電子產品在功率與控制部份整合過程中所存在的組裝工序復雜、連接端容易松動、高低壓強弱電流不能同時進行以及線路凌亂、占用空間大,成本較高的問題。
文檔編號H05K1/02GK201928514SQ20112005186
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月1日 優先權日2011年3月1日
發明者郭陽, 陸景富, 黃建國 申請人:梅州博敏電子有限公司, 深圳市博敏電子有限公司