具有成形部件的印刷電路板及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在電力電子領(lǐng)域中的印刷電路板，該印刷電路板具有成形部件，同時(shí)涉及其生產(chǎn)方法。為了提供一種應(yīng)用在電力電子領(lǐng)域的印刷電路板，該印刷電路板要以一種相對(duì)簡單的方式生產(chǎn)并且能處理電力電子領(lǐng)域產(chǎn)生的電流和熱量，本發(fā)明所述的印刷電路板包括至少一個(gè)板狀成形部件，該部件延伸到印刷電路板上和/或板內(nèi)，并由導(dǎo)電材料制成。進(jìn)一步，本發(fā)明涉及相對(duì)應(yīng)的方法。
【專利說明】具有成形部件的印刷電路板及其加工方法
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用在電力電子領(lǐng)域的印刷電路板，包括成型部件及其生產(chǎn)方法。此處所定義的電力電子領(lǐng)域通常限定的是電氣工程中與使用電子元件進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化的子領(lǐng)域部分。相比之下，術(shù)語電路或控制電子學(xué)一般含義只是電能在信號(hào)和數(shù)據(jù)處理過程的應(yīng)用。
[0002]這種印刷電路板通常包括蝕刻帶狀導(dǎo)體和/或線路導(dǎo)線。因此，本發(fā)明的意思中術(shù)語印刷電路板涉及一種印刷電路板或一種可能包括蝕刻的帶狀導(dǎo)體和/或線路導(dǎo)線的板。
[0003]通常，帶狀導(dǎo)體通過蝕刻制造，即位于所需的帶狀導(dǎo)體之間的部分從附著在支承板上的銅箔上腐蝕掉。然而，在印刷電路板或?qū)Ь€附著的電路板上，由導(dǎo)電材料制成的線路導(dǎo)線位于設(shè)置在電子元件電路板上的連接點(diǎn)之間，用于與板連接，將這些線路導(dǎo)線鑄在絕緣材料塊中，例如采用合成結(jié)構(gòu)的板。制造這樣一個(gè)線路齊全的印刷電路板或板的方法例如可以從DE19618917C1得知。
[0004]當(dāng)在電力電子領(lǐng)域使用印刷電路板時(shí)，應(yīng)用傳統(tǒng)方法很難實(shí)現(xiàn)能夠處理突發(fā)電流和熱量流的所需的導(dǎo)線橫截面。溫度問題即過熱問題經(jīng)常出現(xiàn)。因此傳統(tǒng)的印刷電路板預(yù)先確定能量值的能力通常是有限的。
[0005]因此，本發(fā)明的目的是為了提供一種應(yīng)用在電子電力領(lǐng)域的印刷電路板，該印刷電路板既相對(duì)比較容易生產(chǎn)并且能處理電力電子領(lǐng)域產(chǎn)生的電流和熱量流。
[0006]根據(jù)此發(fā)明，通過權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在電力電子領(lǐng)域的印刷電路板，發(fā)明目的已經(jīng)解決，該印刷電路板包括至少一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的延伸到印刷電路板上和/或板內(nèi)的成型部件。通過該成型部件，所需的能夠處理電力電子領(lǐng)域產(chǎn)生的電流或熱量流的導(dǎo)線橫截面就能在相對(duì)最小的工作量下制作。
[0007]本發(fā)明中所謂的成型部件最好是一個(gè)零件，該零件是在一個(gè)分離過程中制成的，其中工件的形狀是變化的，通過將該成型部件從這個(gè)工件中分離出來制得，并且最終形狀包含在開始的形狀中。
[0008]本發(fā)明首選的改進(jìn)點(diǎn)是從屬權(quán)利的主題。
[0009]如果印刷電路板包括至少一個(gè)電子元件的連接點(diǎn)，證明是有優(yōu)勢(shì)的。這樣的話，電子元件運(yùn)行過程中產(chǎn)生的電流和熱量流很容易在印刷電路板上釋放出去。
[0010]如果該印刷電路板包含一個(gè)由絕緣材料制成的基底，證明是有益的，在此優(yōu)選在成型部件的一個(gè)上表面和/或一個(gè)下表面和/或至少一個(gè)側(cè)面，最好是成型部件的所有側(cè)面，至少是部分，最好全部用絕緣材料覆蓋。這樣的話，這個(gè)成型部件一方面可以安全地與印刷電路板成為一體，另一方面，至少一部分被絕緣材料包住，因此短路風(fēng)險(xiǎn)以及可能由于成型部件與其他導(dǎo)電元件的接觸導(dǎo)致的短路風(fēng)險(xiǎn)可以大幅度降低。
[0011]如果該成型部件至少部分面、最好所有面，包圍一個(gè)磁體，證明是有益的，在此該成型部件和這個(gè)磁體更好地形成一個(gè)平面變壓器元件。這樣的一個(gè)平面變壓器專用于傳輸能力在200到5000瓦之間的電力電子系統(tǒng)中。該平面變壓器的線圈優(yōu)選由絕緣材料隔開的多個(gè)合適形狀的成型部件構(gòu)成。更好的，柱狀鐵素體或高導(dǎo)磁合金磁體形狀的變壓器鐵芯是從印刷電路板的上表面插入該印刷電路板的一個(gè)孔中。為了減少渦流，可以將磁體燒結(jié)。例如該磁體厚3.2_，為了達(dá)到預(yù)定的變壓比，多個(gè)變壓器可以串聯(lián)或并聯(lián)連接，根據(jù)具體需要來定。這樣的話，其耐熱性能和射頻性能可以進(jìn)一步得到改善。
[0012]印刷電路板包含多層，且每層至少一個(gè)成型部件，證明是可實(shí)現(xiàn)的。在此，各層的成型部件最好形狀相同且嚴(yán)格按照與印刷電路板上表面垂直的方向擺放或鏡面對(duì)稱方式一個(gè)挨一個(gè)擺放，在此優(yōu)選從印刷電路板的上表面和/或下表面開始的孔，穿過各層延伸至印刷電路板內(nèi)部，在此磁體特別放置在該孔中。這種三明治狀的結(jié)構(gòu)能夠在一種特別緊湊的空間中形成高功率密度。在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，磁體的上表面或下表面大體與印刷電路板的上表面或下表面位于同一水平面，且與印刷電路板上表面或下表面相齊平。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)更好的實(shí)施方式中，至少一個(gè)成形部件需要滿足下面至少一個(gè)條件:
[0014]-成形部件大體在一個(gè)平面伸展。
[0015]-成形部件用金屬制造，最好用銅。
[0016]-成形部件至少部分，最好全部嵌入印刷電路板中。
[0017]-印刷電路板的上表面和成形部件的上表面要盡量保持互相平行。
[0018]-印刷電路板的上表面和成型部件的上表面在一個(gè)平面上，且以齊平的方式合為一體。
[0019]-成型部件是從一塊板狀工件上分離出來，優(yōu)選的采用沖壓，磨削，切割，最好是用水射流切割方式。
[0020]-成形部件厚度范圍為10到2000μ m，優(yōu)選100到1000 μ m范圍，最好是200到500 μ m范圍。
[0021 ]-成形部件的長度和/或厚度最少是其厚度和/或印刷電路板厚度的五倍大，最好至少十倍，最好至少二十倍，最好至少五十倍或最好至少一百倍。
[0022]-成形部件有一個(gè)大體呈矩形的橫截面。
[0023]-成形部件橫截面的形狀會(huì)因成形部件寬度和/或長度的不同而不同。
[0024]-成形部件的厚度對(duì)于整個(gè)表面而言是不變的。
[0025]-成型部件包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)曲面。
[0026]-成形部件至少部分地伸出印刷電路板的基底。
[0027]-成形部件不能或不是使用擠出工藝制造。
[0028]-成形部件包括至少一個(gè)通孔，該通孔從成形部件的一個(gè)面開始穿入成形部件內(nèi)部。
[0029]-成形部件包括至少一個(gè)孔，該孔從成形部件的上表面、下表面或側(cè)面延伸到成形部件內(nèi)部，在此所述孔至少在其開口區(qū)域包括一個(gè)圓形的、橢圓形的、多邊形的，優(yōu)選為三角形、四邊形、五邊形，最好是矩形或正方形的輪廓，在此優(yōu)選的，該孔大體形成槽狀的方式，連續(xù)或不連續(xù)地沿一條直線或曲線延伸，這條線延伸，特別是優(yōu)選至少部分與成形部件的側(cè)邊平行，其中，所述通孔，特別是優(yōu)選至少部分由絕緣材料填充。
[0030]-成形部件包括至少一個(gè)通孔，橫向延伸，最好是垂直于成形部件的上表面，下表面，或一個(gè)側(cè)面穿過成形部件，在此所述孔至少在其開口區(qū)域包括一個(gè)圓形的、橢圓形的、多邊形的，優(yōu)選為三角形、四邊形、五邊形，最好是矩形或正方形的輪廓，在此所述通孔優(yōu)選地大體呈槽狀，并沿一條直線或曲線連續(xù)或不連續(xù)地延伸，在此這條線延伸，特別是優(yōu)選至少部分與成形部件的側(cè)邊平行，其中，所述通孔，特別是優(yōu)選至少部分由絕緣材料填充。
[0031 ]-成形部件用金屬制造，最好用銅。
[0032]-成形部件至少部分，最好全部嵌入印刷電路板中。
[0033]-印刷電路板的上表面和成形部件的上表面要盡量保持互相平行。
[0034]-印刷電路板的上表面和成形部件的上表面在一個(gè)平面上，且以等高的方式合為一體。
[0035]-成形部件是從一塊板狀工件上分離出來，優(yōu)選的采用沖壓，腐蝕，切割，最好是用水射流切割方式。
[0036]-成形部件厚度范圍為10到2000μ m，優(yōu)選100到1000 μ m范圍，最好是200到500 μ m范圍。
[0037]-成形部件的長度和/或厚度最少是其厚度和/或印刷電路板厚度的五倍大，最好至少十倍，最好至少二十倍，最好至少五十倍或最好至少一百倍。
[0038]-成形部件有一個(gè)大體呈長方形的橫截面。
[0039]-成形部件橫截面的形狀會(huì)因成形部件寬度和/或長度的不同而不同。
[0040]-成形部件的厚度是穿過整個(gè)表面的常量。
[0041]-成形部件在一、二、三或幾個(gè)彎曲面上有一個(gè)彎曲部分。
[0042]-成形部件至少部分地伸出印刷電路板的基底。
[0043]-成形部件不能或不是使用擠出工藝制造。
[0044]-成形部件包括至少一個(gè)通孔，該通孔從成形部件的一個(gè)面開始穿入成形部件內(nèi)部。
[0045]-成形部件包括至少一個(gè)孔，該孔從成形部件的上表面、下表面或側(cè)面延伸到成形部件內(nèi)部，在此所述孔至少在其開口區(qū)域包括一個(gè)圓形的、橢圓形的、多邊形的，優(yōu)選為三角形、四邊形、五邊形，最好是矩形或正方形的輪廓，在此優(yōu)選的，該孔大體形成槽狀的方式，連續(xù)或不連續(xù)地沿一條直線或曲線延伸，這條線延伸，特別是優(yōu)選至少部分與成形部件的側(cè)邊平行，其中，所述通孔，特別是優(yōu)選至少部分由絕緣材料填充。
[0046]-成形部件包括至少一個(gè)通孔，橫向延伸，最好是垂直于成形部件的上表面，下表面，或一個(gè)側(cè)面穿過成形部件，在此所述孔至少在其開口區(qū)域包括一個(gè)圓形的、橢圓形的、多邊形的，優(yōu)選為三角形、四邊形、五邊形，最好是矩形或正方形的輪廓，在此所述通孔優(yōu)選地大體呈槽狀，并沿一條直線或曲線連續(xù)或不連續(xù)地延伸，在此這條線延伸，特別是優(yōu)選至少部分與成形部件的側(cè)邊平行，其中，所述通孔，特別是優(yōu)選至少部分由絕緣材料填充。
[0047]-成形部件大體上呈L形，T形，H形，S形，O形，E形，F(xiàn)形，X形，Y形，Z形，C形，U形或Ω形。
[0048]-多個(gè)成形部件被布置在同一平面或在不同的平面上，最好在印刷電路板內(nèi)這些平面彼此平行。
[0049]包括其中至少一個(gè)特征的成型部件可以以一種特別簡單的方式制造并且可以與印刷電路板合為一體，因此，處理電力電子領(lǐng)域中產(chǎn)生的電流和熱流量所需的導(dǎo)線橫截面比較容易實(shí)現(xiàn)。
[0050]本發(fā)明的一個(gè)有利的進(jìn)一步的改進(jìn)，至少一個(gè)連接點(diǎn)需要滿足以下至少一個(gè)條件:
[0051]-該連接點(diǎn)設(shè)置在印刷電路板的上表面。
[0052]-該連接點(diǎn)接觸成形部件和/或至少一個(gè)線路導(dǎo)線和/或至少一個(gè)電子元件中的至少一個(gè)觸點(diǎn)，在此優(yōu)選多個(gè)觸點(diǎn)以有規(guī)律的間隔彼此分開。
[0053]-成形部件和/或至少一個(gè)線路導(dǎo)線設(shè)置在連接點(diǎn)的下面。
[0054]-一種電子元件和/或至少一個(gè)線路導(dǎo)線設(shè)置在或能設(shè)置在連接點(diǎn)的上面。
[0055]-在至少一個(gè)觸點(diǎn)上的接觸是通過熔接，壓焊，錫焊或?qū)щ娬澈稀?br> [0056]-該連接點(diǎn)是由金屬制成，優(yōu)選銅。
[0057]-連接點(diǎn)從箔片刻出，最好是通過蝕刻。
[0058]-連接點(diǎn)厚度范圍為I?200μ m，優(yōu)選10?100 μ m范圍，進(jìn)一步優(yōu)選20?50 μ m范圍。
[0059]-面向印刷電路板的上表面看過去，連接點(diǎn)的輪廓，至少部分或完全與成型部件的
輪廓一致。
[0060]-在連接點(diǎn)和成形部件之間至少有一部分設(shè)置有絕緣材料，優(yōu)選的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的區(qū)域和/或環(huán)繞至少一個(gè)觸點(diǎn)的區(qū)域。
[0061]-多個(gè)連接點(diǎn)通過成形部件和/或通過至少一條線路導(dǎo)線和/或通過至少一個(gè)蝕刻的帶狀導(dǎo)體連接。
[0062]電子元件，特別是電子功率元件的電流和熱量流可以通過一個(gè)包括至少一個(gè)這些特征的連接點(diǎn)很好地傳給成形部件。
[0063]如果電路的電子元件和/或功率電子元件被布置在印刷電路板上，將會(huì)是有利的。這樣組合電子元件，本發(fā)明中印刷電路板的優(yōu)勢(shì)尤為突出。
[0064]本發(fā)明進(jìn)一步涉及制造印刷電路板的方法，優(yōu)選前述實(shí)施方式所述的至少一種印刷電路板，所述方法包括以下步驟:
[0065]-提供由導(dǎo)電材料制成的成形部件；
[0066]-成形部件與導(dǎo)電箔片在至少一個(gè)觸點(diǎn)接觸，
[0067]-在箔片與成型部件的接觸面上涂敷一層覆蓋層；和
[0068]-刻出箔片的至少一個(gè)連接點(diǎn)。
[0069]如果該方法滿足下列至少一個(gè)條件，將會(huì)非常有利:
[0070]-提供成型部件這樣完成，從板狀工件中分離成型部件，優(yōu)選的是通過沖壓、磨削或切割，最好通過水射流切割方式。
[0071]-在至少一個(gè)觸點(diǎn)的接觸是通過熔接，壓焊，錫焊或?qū)щ娬澈戏绞酵瓿?，在此?yōu)選至少在箔片和成型部件之間的區(qū)域，優(yōu)選在兩個(gè)觸點(diǎn)之間的區(qū)域，和/或在環(huán)繞至少一個(gè)觸點(diǎn)的區(qū)域中，預(yù)先布置絕緣材料，在此所述的絕緣材料最好是應(yīng)用到成型部件上。
[0072]-在箔片與成型部件接觸面上的覆蓋層的涂敷是通過將箔片的表面壓入由絕緣材料制成的預(yù)浸料坯中來完成。
[0073]-從箔片中刻出至少一個(gè)連接點(diǎn)是通過蝕刻來完成。
[0074]將說明書、權(quán)利要求書和附圖中公開的特征結(jié)合，得出本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式。
[0075]附圖簡要說明[0076]圖1為依照本發(fā)明所述的方法加工印刷電路板過程中的一個(gè)中間產(chǎn)物的立體圖，圖中展示了在一個(gè)板狀導(dǎo)電工件上初步繪制成形部件的輪廓以便沿著該輪廓將成形部件從該工件上分離。
[0077]圖2展示了依照本發(fā)明的發(fā)明加工印刷電路板過程中的進(jìn)一步的中間產(chǎn)品的立體圖，圖中，成形部件已從板式工件上分離出來。
[0078]圖3展示了依照本發(fā)明的方法加工印刷電路板過程中更進(jìn)一步的中間產(chǎn)物的立體圖，依照本圖，成形部件與導(dǎo)電箔片在一組觸點(diǎn)處接觸。
[0079]圖4展示了一個(gè)在依照本發(fā)明所述的加工印刷電路板的方法過程再進(jìn)一步的中間產(chǎn)物，并面向下表面觀察的立體圖。圖中，在接觸成形部件的箔片的下表面設(shè)置絕緣覆蓋層，從而將其嵌入成形部件并使其與電隔離。
[0080]圖5是圖4所示中間產(chǎn)物的面向上表面觀察的立體圖。
[0081]圖6為依照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的生產(chǎn)方法制出的印刷電路板的立體圖。圖中已通過材料移除在箔片上刻出一個(gè)連接點(diǎn)。
[0082]圖7為依照本發(fā)明實(shí)施例二組成的由完全相同的多層印刷電路板疊加后的立體圖。圖中，一個(gè)磁體嵌入從多層印刷電路板的上表面開始穿過多層印刷電路板的孔內(nèi)。
[0083]圖8展示了用于本發(fā)明所述的方法中的任何一種加工的印刷電路板的頂面的平面圖。圖中，成形部件上包含圓形的、槽狀的或狹長的沉孔和/或通孔。
[0084]圖9展示了用于本發(fā)明所述的方法中的任何一種加工的另一種印刷電路板的頂面的平面圖。圖中，成形部件上包括基本平行于成形部件邊緣的環(huán)形線的一組連續(xù)的槽狀的孔。
[0085]圖10展示了用于本發(fā)明所述的方法中的任何一種加工的再一種印刷電路板的頂面的平面圖。圖中，成形部件上包括沿基本平行于成形部件邊緣的曲線延伸的一組溝槽狀通孔。
[0086]優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述
[0087]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域的印刷電路板。這種電路板加工相對(duì)容易，而且能夠處理電力電子領(lǐng)域產(chǎn)生的電流和熱量流。由于在印刷電路板內(nèi)和/或上設(shè)置有成形部件，在相同結(jié)構(gòu)空間中能夠?qū)崿F(xiàn)較大截面的導(dǎo)線，當(dāng)用于電力電子領(lǐng)域中這種導(dǎo)線會(huì)相對(duì)有優(yōu)勢(shì)，出于溫度的原因需要這種大的導(dǎo)電截面。進(jìn)一步地，在較大導(dǎo)線截面中也可實(shí)現(xiàn)較小的線路截面從而非常高的電流能夠在低損耗的情況下被傳輸。作為結(jié)果，功率電子產(chǎn)品能夠用于在與電子線路相鄰的單一的印刷電路板上。
[0088]本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是通過平面變壓器增加印刷電路板的功率。
[0089]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的印刷電路板及其生產(chǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0090]本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中圖6所示的印刷電路板I包括一個(gè)板狀的平面成形部件2，成形部件由銅制成并嵌入印刷電路板I中。成形部件2嵌入到由絕緣材料4制成的基底內(nèi)，嵌入方式是成形部件2的上表面2a與基底的上表面Ia位于同一平面并與基底周圍環(huán)繞的表面等高。成形部件2的下表面2b及外側(cè)面和內(nèi)側(cè)面2c、2d完全覆蓋在絕緣材料4中。也就是說，成形部件2的下表面2b與基底的下表面2a位于一個(gè)平面內(nèi)并與基底周圍環(huán)繞的表面等高，因此成形部件2與基底厚度相同。外側(cè)面2c是指成形部件2向外的側(cè)面，它將成形部件2的長度確定為L2，寬度為B2。內(nèi)側(cè)面2d是指成形部件2向內(nèi)的側(cè)面，在本實(shí)施例中，它確定了一個(gè)大致呈矩形的凹槽8，該凹槽從外側(cè)面2c延伸到成形部件2內(nèi)。成形部件2的長度L2可舉例為大約87mm，寬度B2可舉例為大約38mm，從而使其幾乎是成形部件2的厚度D2的100倍。較好地，成形部件2通過沖壓、磨削或切割從厚度舉例為400 μ m板狀工件5中分離出來。最好是采用水射流切割的方法。整體上看，成形部件大致呈Ω形狀或者說形成了希臘字母歐米伽的形狀。成形部件2的橫截面形狀隨著成形部件的寬度B2和長度L2變化而變化，而成形部件的厚度D2對(duì)于整個(gè)表面而言是不變的。
[0091]印刷電路板I的上表面上包括一個(gè)與電子元件的連接點(diǎn)3’，它們是由腐蝕掉附著在成形部件和基底4上表面2a上的、厚度為35 μ m銅箔3形成的，從而，連接點(diǎn)3’的輪廓從印刷電路板的上表面Ia上看過去是與成形部件2的輪廓一致。連接點(diǎn)3’是通過幾個(gè)觸點(diǎn)6與成形部件2接觸的，在此這些觸點(diǎn)6大約以有規(guī)律的間距被間隔開來，且在成形部件2的拐角點(diǎn)處特別設(shè)置有觸點(diǎn)。
[0092]觸點(diǎn)6的接觸例如可通過熔接、壓焊、錫焊或?qū)щ娬澈闲纬?。成形部?設(shè)置在連接點(diǎn)3’的下表面3b上，電子元件設(shè)置在連接點(diǎn)3’的上表面3a上，這樣電流和熱量能夠通過設(shè)置在電子元件和成形部件2之間的連接點(diǎn)3’大面積傳遞。
[0093]印刷電路板I相應(yīng)地包括基底上表面的可被腐蝕去除的導(dǎo)電層，例如，可以由銅制成，該導(dǎo)電層構(gòu)成電子線路。進(jìn)一步地，在印刷電路板I上就能夠制成帶有電子元件的控制電子設(shè)備和/或功率電子設(shè)備。例如，蝕刻形成的連接點(diǎn)相互之間通過蝕刻形成的帶狀導(dǎo)體和/或?qū)Ь€導(dǎo)通。至少一條導(dǎo)線可以延伸到印刷電路板(在連接點(diǎn)之間)上或其內(nèi)部，并且/或者這條導(dǎo)線具有矩形的或正方形的截面。這條導(dǎo)線最好由尺寸為0.8*0.3mm銅制扁線制成。從這條矩形截面的導(dǎo)線，該面有更大的到印刷電路板I上表面Ia的擴(kuò)展點(diǎn)。這條導(dǎo)線也可以有一個(gè)中空的截面，這樣，可在導(dǎo)線的中空通道中傳輸冷卻液。帶狀導(dǎo)體由銅制成，導(dǎo)線和電子元件，為方便起見，導(dǎo)線和電子元件沒有在圖中展示。
[0094]成形部件2可以設(shè)計(jì)成各種形狀。這些形狀中一個(gè)小選擇參考后面的圖8-10討論。
[0095]圖8中所示的成形部件2例如包括一組沉孔9和/或一組通孔10,它們自成形部件2的上表面2a延伸至成形部件2內(nèi)。各通孔10自上而下穿過成形部件，而各沉孔9只是部分進(jìn)入成形部件2，并被一個(gè)底部限制。與通孔10相反，沉孔9不是連續(xù)的。在圖8中，沉孔9和通孔10無法區(qū)分，因此標(biāo)注了參考標(biāo)號(hào)加以區(qū)別。沉孔9和/或通孔10在它們的孔所在的區(qū)域形成圓形或矩形的輪廓。矩形沉孔9和/或通孔10沿平行于側(cè)面2c、2d的直線延伸。矩形沉孔9大致形成槽狀。沉孔9和/或通孔10在嵌入條件下被印刷線路板I的基底的絕緣材料4填充，從而使絕緣材料4多次穿入成形部件，使其與成形部件有可靠的、穩(wěn)定的連接。
[0096]圖9中所示的成形部件2包括對(duì)圖8中的沉孔9的改進(jìn)。沉孔9圍繞成形部件的整個(gè)圓周沿著與其側(cè)面2c、2d平行的環(huán)形的曲線連續(xù)延伸。成形部件的最佳尺寸(允許有+/-10% 的誤差)是:B3=38mm;B21=9.5mm;B22=19mm;B23=28mm;L2=86.72mm;L21=10.6mm;L22=49.9mm。
[0097]圖10中所示的成形部件2包括對(duì)圖9中通孔10的改進(jìn)。通孔10圍繞成形部件的整個(gè)圓周沿著與其側(cè)面2c、2d平行的環(huán)形的曲線間斷延伸。由于成形部件2在通孔10之間的網(wǎng)格狀的橫向連接，不管有多少通孔10，成形部件2的確定的硬度都保持不變。[0098]圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例二中的印刷電路板I包括多層如圖6所示的第一個(gè)實(shí)施例中上面均帶有成形部件2的印刷線路板。其中，各層中的成形部件2形狀相同，并且在與印刷電路板I上表面垂直的方向被精確地堆疊。在圖7所示的實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰層最好以鏡面對(duì)稱的方式成對(duì)設(shè)置，它們的連接點(diǎn)3’直接位于它們之間的頂部并相互接觸。相鄰兩層的上表面la、Ia或下表面lb、Ib相互面向彼此。
[0099]成形部件2以其縱軸鏡面對(duì)稱的形式是十分有益的。第一個(gè)孔從印刷線路板的上表面和最上層的下表面Ib延伸，穿過幾層進(jìn)入印刷線路板1，用以在孔中安裝一個(gè)燒結(jié)的高導(dǎo)磁合金磁體7。每個(gè)成形部件2在其周向充分圍繞磁體，形成沿磁體7形狀圍繞變壓器鐵芯的平面變壓器。這樣，就制造出一個(gè)具有特別大繞組橫截面和特別高功率性能的平面變壓器。
[0100]本發(fā)明所述的印刷電路板的加工方法包括以下步驟:
[0101]步驟a:提供一個(gè)通過從板狀工件5中分離成形部件2得到的成形部件2，較優(yōu)的采用沖壓、磨削或切割的方法，最好是采用水射流切割的方法。
[0102]步驟b:將成形部件2與導(dǎo)電箔片3在至少一個(gè)觸點(diǎn)6通過熔接、壓焊或?qū)щ娬辰咏佑|。其中，最好在箔片3和成形部件之間至少一個(gè)區(qū)域，最好在兩個(gè)觸點(diǎn)6之間的區(qū)域和/或環(huán)繞至少一個(gè)觸點(diǎn)6的區(qū)域，絕緣材料4進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，絕緣材料4最好設(shè)置在成形部件2上。
[0103]步驟c:在箔片3與成形部件2連接的表面3b上涂敷覆蓋層4是通過將箔片3的表面3b按入由絕緣材料制成的預(yù)浸料坯中來完成。
[0104]步驟d:通過蝕刻在箔片上刻出至少一個(gè)連接點(diǎn)3’。
[0105]圖1為在一個(gè)厚度為4 00 μ m的銅板5的立體圖，初步畫出成形部件的輪廓以便將成形部件沿輪廓按步驟a從工件上分離。
[0106]圖2所示為成形部件2根據(jù)步驟a從銅板上分離出來的立體圖。成形部件2用于接觸箔片3的面或連接點(diǎn)最好涂上絕緣材料4，其中，把與箔片3或連接點(diǎn)3’、之后用于設(shè)置觸點(diǎn)6位置的部分留出來。因此，就箔片3而言，成形部件2就可以設(shè)置在最佳位置。進(jìn)一步地，觸點(diǎn)6能夠通過熔接、壓焊、錫焊或?qū)щ娬澈系姆绞教貏e精確地確定和非常容易地生產(chǎn)，因?yàn)槌尚尾考?和箔片3只可能在由絕緣材料空出的部位接觸，而在成形部件2和箔片3之間有絕緣材料4的部位是不能接觸的。
[0107]圖3展示了在依照本發(fā)明的方法中步驟b加工印刷電路板過程中進(jìn)一步中間產(chǎn)物的立體圖；依照該步驟成形部件2的上表面2a在觸點(diǎn)6處接觸厚度為35 μ m的銅制箔片3的下表面3b。標(biāo)號(hào)3a是指銅制箔片3的上表面。
[0108]圖4是進(jìn)一步中間產(chǎn)物面向下表面觀察的立體圖，其中隨著導(dǎo)電覆蓋層嵌入成形部件2并形成絕緣，箔片的下表面3b依照步驟c與成形部件2接觸。
[0109]圖5是圖4所示中間產(chǎn)物的面向上表面觀察的立體圖；
[0110]依照本發(fā)明，只有在將成形部件2嵌入作為印刷電路板I基底的絕緣材料4后才能對(duì)銅制的箔片3進(jìn)行腐蝕，從銅制的箔片3上蝕刻出觸點(diǎn)6的區(qū)域而形成連接點(diǎn)3’。1?然成形部件2和觸點(diǎn)6的部位已經(jīng)預(yù)先知道，那么在把成形部件2嵌到絕緣材料4之前和/或在從銅制的箔片3上蝕刻出連接點(diǎn)3’之前，成形部件2與目前實(shí)際上還不存在的連接點(diǎn)3’的連接就已經(jīng)可以進(jìn)行了。
[0111]本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例。將各實(shí)施例結(jié)合會(huì)產(chǎn)生先進(jìn)的實(shí)施方案。
【權(quán)利要求】
1.在一種用于電子領(lǐng)域的印刷電路板(I)由至少一個(gè)在印刷電路板上和/或內(nèi)延伸的由導(dǎo)電材料成型部件。
2.在根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板(1)，其特征是:印刷電路板(I)由至少一個(gè)用于電子元件的連接點(diǎn)(3’ ) ο
3.根據(jù)之前至少一個(gè)的權(quán)利要求，其特征是，印刷電路板(I)包括一個(gè)由絕緣材料(4)構(gòu)成的基板，在成型部件(2)上表面和/或下表面和/或至少一個(gè)側(cè)面，最好是成型部件(2)的所有側(cè)面至少一部分，最好是全部被絕緣材料(4)覆蓋。
4.根據(jù)前述至少一個(gè)權(quán)利要求，其特征是:成型部件(2)至少部分地圍繞一個(gè)磁體(7),最好是全部，成型部分(2)和/或磁體(7)組成平面變壓器的一部分。
5.根據(jù)前述至少一個(gè)權(quán)利要求，其特征是:印刷電路板(I)包括一個(gè)帶有至少一個(gè)成型部件(2)的多層結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)中的各成型部件(2)相同，且其頂面在垂直于印刷電路板(I)上表面的方向以鏡面對(duì)稱的形式堆積，最好有一個(gè)孔，從印刷電路板(I)的上表面和/或下表面在印刷電路板(I)內(nèi)延伸穿過多層，一個(gè)磁體(7 )設(shè)置在該洞內(nèi)。
6.前述至少一個(gè)權(quán)利要求所述的印刷電路板(I)的加工方法，其特征是:至少一個(gè)成型部件(2)滿足至 少一個(gè)以下要求: a.成型部件(2)基本在一個(gè)平面上伸展； b.成型部件(2)由金屬，特別是銅制成； c.成型部件(2)至少部分地，最好是全部地嵌入印刷電路板(I)； d.印刷電路板(I)和成型部件的上表面(la，2a)相互平行并基本對(duì)齊； e.印刷電路板(I)和成型部件的上表面(la，2a)位于同一平面且表面齊平； f.成型部件(2)是通過沖壓、磨削、切割、最好是通過射流切割由板式工件(5)上分離出來的； g.成型部件(2)厚度的范圍是10到2000Mm，較好的地，10到2000 Mm，更好地是10到 2000 Mm ； h.成型部件(2)的長度(L2)和/或?qū)挾?B2)至少是成型部件(2)厚度(D2)和/或印刷電路板(I)厚度(Dl)的5倍，較好地至少是10倍，更好地至少是20倍，再好地至少是50倍，進(jìn)一步是至少100倍； i.成型部件的截面大致呈矩形；j.成型部件(2)的截面形成根據(jù)其截面寬度(B2)和/或截面長度(L2)的變化而變化； k.成型部件(2)的厚度沿其整個(gè)表面保持一致； l.成型部件包括一個(gè)、二個(gè)、三個(gè)或更多曲面； m.成型部件至少部分從印刷電路板的基板伸出； n.成型部件(2)不能也不是由擠出工藝制成的； o.成型部件(2)有至少一個(gè)從一個(gè)側(cè)面(2c)處開始的凹陷(8)伸入到成型部件內(nèi)； P.成型部件(2)有至少一個(gè)孔(9)，它從成型部件(2)的上表面(2a)、下表面(2b)或一個(gè)側(cè)面(2c，2d)部分地伸入成型部件(2)，孔位于至少一個(gè)帶有開口的區(qū)域，開口的輪廓為環(huán)形、橢圓形、多邊形、較好的方案是三角形、四邊形、五邊形，更好的方案是矩形或正方形，孔最好是沿直線或曲線連續(xù)或間斷延伸的狹槽，延伸線至少部分與成型部件(2)側(cè)面(2c, 2d)平行，這些孔(9)至少一部分填充有絕緣材料(4)； q.成型部件(2)至少一個(gè)在切面方向向成型部件(2)的上表面(2a)、下表面(2b)或側(cè)面(2c，2d)延伸的通孔，通孔的輪廓為環(huán)形、橢圓形、多邊形，較好的為三角形、四邊形、五邊形、矩形或下方形，通孔可基本為狹槽，并沿直線或曲線連續(xù)或間斷延伸，延伸至少部分地平行于成型部件(2)的第一或第二側(cè)面(2c，2d)中的一個(gè)，至少一部分凹陷填充有絕緣材料(4)； r.T成型部件呈L形、T形、H形、S形、O形、E形、F形、Y形、Z形、C形、U形或Ω形； s.多個(gè)成型部件(2)被設(shè)置在印刷電路板(I)的同一平面、不同平面或相互平行的平面內(nèi)。
7.根據(jù)上述至少一個(gè)加工方法的權(quán)利要求所述的印刷電路板，其特征是:至少一個(gè)連接點(diǎn)(3’)滿足下列至少一條: a.連接點(diǎn)(3’)設(shè)置于印刷電路板層(1)的上表面(Ia)； b.連接點(diǎn)(3’)至少在一個(gè)觸點(diǎn)(6)處與成型部件(2)/或至少一條導(dǎo)線和/或一個(gè)電子元件在接觸。多個(gè)觸點(diǎn)(6)有規(guī)律地相互間隔； c.成型部件(2)和/或至少一條導(dǎo)線設(shè)置在連接點(diǎn)(3’)的下表面(3b)上； d.一個(gè)電子元件和/或至少一條導(dǎo)線設(shè)置于連接片的上表面上； e.至少一個(gè)觸點(diǎn)(6)處的接觸采用的熔接、壓焊、錫焊或?qū)щ娬澈系姆绞剑? f.連接點(diǎn)由金屬，最好是銅制成； g.連接點(diǎn)(3’)是通過腐蝕箔片(3)形成的； h.連接點(diǎn)(3，)的厚度范圍為I到200Mm，或10到lOOMm，或20到50Mm； 1.在印刷電路板的上表面(Ia)的視圖中，連接點(diǎn)(3’)的輪廓至少部分地或全部地與成型部件(2)輪廓一致； j.在連接點(diǎn)(3’)和成型部件(2)之間的至少一部分設(shè)置有絕緣材料(4)，或者兩個(gè)觸點(diǎn)(6)之間的一部分，和/或至少一個(gè)觸點(diǎn)(6)周圍的一部分； k.多個(gè)連接點(diǎn)(3’)通過成型部件(2)和/或通過至少一條導(dǎo)線和/或通過至少一個(gè)腐蝕出的帶狀導(dǎo)體導(dǎo)通。
8.根據(jù)上述至少一個(gè)加工方法的權(quán)利要求所述的印刷電路板，其特征是:電子設(shè)備和/或功率電子設(shè)備設(shè)置在印刷電路板(I)上。
9.一種加工前述至少一個(gè)權(quán)利要求所述的印刷電路板的方法，其特征是，它包括以下步驟: a.提供一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的成型部件(2); b.在至少一個(gè)觸點(diǎn)(6)上使成型部件(2)與導(dǎo)電的箔片(3)接觸； c.在用于與成型部件接觸的箔片(3)表面(3b)上設(shè)置一個(gè)覆蓋層(4)，并且 d.從箔片上制出至少一個(gè)觸點(diǎn)(3’)。
10.根據(jù)前述至少一個(gè)關(guān)于印刷電路板加工方法的權(quán)利要求，其特征是: a.成型部件(2)的制作是通過上通過沖壓、磨削或切割或射流切割的方式從一個(gè)板狀工件(5)，分離出來的； b.使成型部件(2)與導(dǎo)電的箔片(3)之間在至少一個(gè)觸點(diǎn)處的接觸是通過熔接、壓焊、錫焊或?qū)щ娬澈系姆绞綄?shí)現(xiàn)的；箔片(3)和成型部件(2)之間的一部分或兩個(gè)觸點(diǎn)(6)之間的部分和/或一個(gè)觸點(diǎn)(6)周圍的一部分預(yù)先設(shè)置有絕緣材料，絕緣材料附著在成型部件(2)的表面上； c.接觸成型部件的箔片表面(3b)的覆蓋層(4)是通過將箔片(3)壓在絕緣材料預(yù)浸料坯上實(shí)現(xiàn)的； d.連接點(diǎn)從箔片 上分離是通過腐蝕實(shí)現(xiàn)的。
【文檔編號(hào)】H05K1/02GK103766007SQ201280025420
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月24日
【發(fā)明者】馬庫斯·沃爾夫 申請(qǐng)人:朱馬技術(shù)有限公司