电源的印制电路板的制作方法

1.本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种电源的印制电路板。


背景技术：

2.小体积高功率密度是通信电源或工业电源产品发展的趋势，而小体积高功率密度的电源又会存在散热困难的问题。电源主要包括印制电路板(printed circuit board，pcb)，因此对于小体积高功率密度的电源而言，如何对印制电路板进行有效的散热，从而保证电源的可靠性就至关重要。
3.现有很多的印制电路板主要通过在铝基板上贴焊电子元器件，以提高散热效果。铝基板一般由铜皮构成，铜皮又可分为单层或多层，层数越多介质层越多，热阻就越大，所以相对来讲，单层铝基板散热效果最佳。
4.但是随着电源功率的提高，单层铝基板必然增加电子元器件占用的面积，这样又会导致电源的尺寸过大的问题。


技术实现要素：

5.为改善以上问题，本实用新型提供一种电源的印制电路板，旨在改善现有技术中电源的印制电路板的散热困难的缺陷。
6.本实用新型提供一种电源的印制电路板，所述印制电路板包括功率板以及控制板，所述功率板包括：
7.基板，设置有功率管区以及磁性元件区；及
8.多个电子元器件，设置于所述基板上，所述多个电子元器件包括功率管以及磁性元件，所述功率管设置于所述功率管区，所述磁性元件设置于所述磁性元件区；
9.其中，所述功率管区在所述基板上的正投影与所述磁性元件区在所述基板上的正投影无重叠区域，以分散热源增加了所述功率板上的电子元器的散热速度，此外，又使功率管的回路更短、功率管之间的线路阻抗更小，从而降低了线路损耗减少了发热量。
10.在一些实施例中，所述基板还设置有输入电容区，所述多个电子元器件还包括输入电容，所述输入电容设置于所述输入电容区；
11.其中，所述输入电容区设置在所述功率板的第一边缘所在区域，所述功率管区以及磁性元件区设置在所述输入电容区的远离所述第一边缘的一侧，且所述输入电容区、功率管区以及磁性元件区沿第一方向依次设置，所述第一方向为垂直且远离所述第一边缘的方向。
12.在一些实施例中，所述基板还设置有输入电容区，所述多个电子元器件还包括输入电容，所述输入电容设置于所述输入电容区；
13.其中，所述功率管区设置在所述功率板的第一边缘所在区域，所述输入电容区以及磁性元件区设置在所述功率管区远离所述第一边缘的一侧，且所述功率管区、输入电容区以及磁性元件区沿第一方向依次设置，所述第一方向为垂直且远离所述第一边缘的方
向。
14.在一些实施例中，所述功率管区设置有多个功率管，所述多个功率管沿第二方向依次排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。
15.在一些实施例中，所述功率管包括mos管。
16.在一些实施例中，所述基板还设置有输出电容区，所述多个电子元器件还包括输出电容，所述输出电容设置于所述输出电容区；
17.其中，所述输出电容区设置在所述功率管区以及磁性元件区的沿第二方向上的一侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。
18.在一些实施例中，所述磁性元件通过导热胶粘贴在所述基板上，以使所述磁性元件的热量更容易往下传导至所述基板上。
19.在一些实施例中，所述磁性元件包括电感磁芯。
20.在一些实施例中，所述基板为单层铝基板，以提高所述基板的散热效果。
21.在一些实施例中，所述功率板还包括一个以上的安装孔。
22.在一些实施例中，所述安装孔为四个，所述四个安装孔设置在所述基板的四个角点。
23.在一些实施例中，所述功率板以及所述控制板通过pin针连接。
24.在一些实施例中，以上所述的pin针包括输入针和输出针，所述输入针位于所述功率板的第二边缘所在区域；所述输出针位于所述功率板的第三边缘所在区域，所述第二边缘与所述第三边缘平行相对设置，且与所述第一边缘垂直。
25.有益效果：
26.本实用新型中提供一种电源的印制电路板，该印制电路板包括功率板。由于所述功率板上的电子元器的热量主要是功率管和磁性元件产生，通过调整所述功率板上的电子元器件的布局，把所有功率管和磁性元件分开摆放，一方面，分散了热源增加了所述功率板上的电子元器的散热速度；另一方面，又使功率管的回路更短、功率管之间的线路阻抗更小，从而降低了线路损耗减少了发热量，进而改善所述印制电路板的散热困难的缺陷。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
28.图1是本实用新型一实施例提供的电源的印制电路板的各电子元器件布局示意图；
29.图2是本实用新型另一实施例提供的电源的印制电路板的各电子元器件布局示意图；
30.图3是本实用新型实施例提供的电源的印制电路板的各电子元器件焊接面布局示意图。
31.附图标记：
[0032]1‑
功率板；10
‑
基板；11
‑
输入电容区；111
‑
输入电容；12
‑
功率管区；121
‑
功率管；13
‑
磁性元件区；131
‑
磁性元件；14
‑
输出电容区；141
‑
输出电容；15
‑
安装孔；16
‑
pin针；161
‑
输入针；162
‑
输出针。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0034]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]
在本实用新型中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本实用新型中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本实用新型所公开的原理和特征的最广范围相一致。
[0036]
本实用新型实施例提供一种电源的印制电路板。该印制电路板包括印制电路板。通过调整所述功率板上的电子元器件的布局，改善了所述印制电路板的散热困难的缺陷。以下分别进行详细说明。
[0037]
首先，请参阅图1，图1为本实用新型的一个实施例的电源的印制电路板的各电子元器件布局示意图。所述印制电路板包括功率板1以及控制板(未图示)，其中，所述功率板1包括：
[0038]
基板10，设置有输入电容区11、功率管区12、磁性元件区13以及输出电容区14；及
[0039]
多个电子元器件，设置于所述基板10上，所述多个电子元器件包括输入电容111、功率管121、磁性元件131以及输出电容141，所述输入电容111设置于所述输入电容区11；所述功率管121设置于所述功率管区12；所述磁性元件131设置于所述磁性元件区13；所述输出电容141设置于所述输出电容区14；
[0040]
所述功率管区12在所述基板10上的正投影与所述磁性元件区13在所述基板10上的正投影无重叠区域。
[0041]
其中，所述输入电容区11设置在所述功率板1的第一边缘所在区域，所述功率管区12以及磁性元件区13设置在所述输入电容区11远离所述第一边缘的一侧，且沿第一方向依次设置，所述第一方向为垂直且远离所述第一边缘的方向。
[0042]
也就是说，以在所述基板10的平面的角度上来看，所述输入电容区11在所述基板10的上边，所述功率管区12在所述基板10的中间位置，所述磁性元件区13在所述基板10下
边。这样的布局，分散了热源增加了所述电子元器件的散热速度；并且分区设置各元件，将功率管集中排布在功率管区，使所述功率管的功率回路更短、功率电流的流向更加顺畅、线路阻抗更小，从而进一步降低了线路损耗减少了发热量。
[0043]
需要说明的是，本实用新型实施例中的“依次”描述的是两个以上的区域呈一定的顺序排布。在一个具体实施例中，两个以上的区域之间紧密排布，在其他实施例中，两个以上的区域之间还可插入其他区域，即本实用新型没有额外的限制依次排布的区域之间的紧密关系，具体视情况而定。
[0044]
在另一个实施例中，与上述实施例不同的是，请参阅图2，图2为本实用新型的另一个实施例的电源的印制电路板的各电子元器件布局示意图。所述功率管区12设置在所述功率板1的第一边缘所在区域，所述输入电容区11以及磁性元件区13设置在所述功率管区12远离所述第一边缘的一侧，且沿第一方向依次设置，所述第一方向为垂直且远离所述第一边缘的方向。
[0045]
也就是说，以在所述基板10的平面的角度上来看，所述功率管区12在所述基板10的上边，所述输入电容区11在所述基板10的中间位置，所述磁性元件区13在所述基板10下边。这样的布局，可使所述功率管的功率电流从左到右流向顺畅，路径最短。既分散了热源增加了所述电子元器件的散热速度；又使所述功率管的功率回路更短、线路阻抗更小，从而降低了线路损耗减少了发热量。
[0046]
综上所述，本实用新型实施例中提供一种电源的印制电路板，该印制电路板包括功率板1。由于所述功率板1上的电子元器的热量主要是功率管121和磁性元件131产生，本实用新型通过调整所述功率板1上的电子元器件的布局，把所有所述功率管121和磁性元件131分开摆放，一方面，分散了热源增加了所述功率板1上的电子元器件的散热速度；另一方面，又使所述功率管121的回路更短、功率管121之间的线路阻抗更小，从而降低了线路损耗减少了发热量，进而改善所述印制电路板的散热困难的缺陷。
[0047]
在上述实施例的基础上，在本实用新型另一实施例中，请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的电源的印制电路板的各电子元器件焊接面布局示意图。如图3所示，所述功率管区12设置有多个功率管121，所述多个功率管121沿第二方向依次排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。
[0048]
具体的，所述磁性元件区13设置有多个磁性元件131，如图3所示，所述多个磁性元件131沿第二方向依次排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0049]
需要说明的是，在本实用新型中，第一边缘为所述功率板1位于一侧的边缘，第一方向为远离第一边缘的方向，第二方向与第一方向垂直，具体到图1中，第一边缘为所述输入电容区11所在功率板1一侧的上边缘，第一方向为由上至下的方向，第二方向为的左右方向(图1中以从左到右的方向为例)。需要注意的是，上述方位名词仅用于解释和说明本实用新型，并不用于限本实用新型。
[0050]
需要说明的是，本实用新型并不限制所述输入电容111、功率管121、磁性元件131以及输出电容141的具体元器件，所述输入电容111、功率管121、磁性元件131以及输出电容141可以是本领域技术人员常用的元器件。例如，在一实施例中，所述功率管121包括mos管，所述磁性元件131包括电感磁芯。
[0051]
在一实施例中，所述输出电容区14设置在所述功率管区12以及磁性元件区13的沿
第二方向上的一侧。
[0052]
举例来说，如图1所示，以在所述基板10的平面的角度上来看，所述输入电容区11在所述基板10的上边；所述功率管区12在所述基板10的中间位置；所述磁性元件区13在所述基板10下边；所述输出电容区14在所述基板10的右边，也就是所述功率管区12以及磁性元件区13的右侧。
[0053]
在一些实施例中，所述磁性元件131通过导热胶粘贴在所述基板10上，以使所述磁性元件131的热量更容易往下传导至所述基板10上，从而改善电源的印制电路板的散热困难的缺陷。该实施例中，所述导热胶由导热材料制成。
[0054]
需要说明的是，本实用新型并不限制所述导热胶的具体导热材料。在一实施例中，所述导热胶可以采用本领域技术人员常用的材料，例如，为环氧树脂、有机硅以及聚氨酯中的至少一种。
[0055]
在一实施例中，所述导热胶的导热系数为0.8～4.0w/mk。
[0056]
所述基板10可以由本领域已知的材料制成。例如：陶瓷板、氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板、线路板、铝基板、高频板、厚铜板以及阻抗板等。优选的，所述基板10为由单层铜皮构成铝基板，所述单层铜皮构成铝基板可以提高所述功率板1的散热效果。
[0057]
在一实施例中，所述功率板1还包括一个以上的安装孔15，所述安装孔15为四个，所述四个安装孔15设置在所述基板10的四个角点。
[0058]
在一实施例中，所述功率板1以及所述控制板通过pin针16连接。
[0059]
该实施例中，所述的pin针16包括输入针161和输出针162，所述输入针161位于所述功率板1的第二边缘所在区域；所述输出针162位于所述功率板1的第三边缘所在区域，所述第二边缘与所述第三边缘平行，且与所述第一边缘垂直。
[0060]
举例来说，如图1所示，以在所述基板10的平面的角度上来看，所述输入电容区11在所述基板10的上边；所述功率管区12在所述基板10的中间位置；所述磁性元件区13在所述基板10下边；所述输入针161在所述基板10的左边；所述输出针162和所述输出电容区14在所述基板10的右边，且所述输出电容区14在所述输出针162远离所述第三边缘的一侧。
[0061]
需要说明的是，在本实用新型中，所述第一边缘为所述功率板1位于一侧的边缘，所述第二边缘和第三边缘为与所述第一边缘的邻近且垂直的边缘。具体到图1中，第一边缘为所述输入电容区11所在功率板1一侧的上边缘，第二边缘为所述功率板1一侧的左边缘，所述第三边缘为所在功率板1一侧的右边缘。需要注意的是，上述方位名词仅用于解释和说明本公开，并不用于限本实用新型。
[0062]
基于同一个构思，本实用新型还提供一种包括以上实施例所述的电源的印制电路板的装置，例如车辆，该车辆不限于传统汽车、纯电动汽车或是混动汽车。关于上述实施例中的电源的印制电路板，其中具体方式已经在上述实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0063]
综上所述，本实用新型实施例中提供一种电源的印制电路板，由于所述功率板1上的电子元器的热量主要是功率管121和磁性元件131产生，本实用新型通过调整所述功率板1上的电子元器件的布局，把所有功率管121和磁性元件131分开摆放，一方面，分散了热源增加了所述功率板1上的电子元器的散热速度；另一方面，又使所述功率管121的回路更短、功率管121之间的线路阻抗更小，从而降低了线路损耗减少了发热量，进而改善所述印制电
路板的散热困难的缺陷。
[0064]
以上对本实用新型所提供的一种电源的印制电路板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。