至少具有兩個(gè)印刷電路板部分的角度可調(diào)和/或成角度的印刷電路板結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】至少具有兩個(gè)印刷電路板部分的角度可調(diào)和/或成角度的印刷電路板結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法
[0001]本發(fā)明涉及至少具有兩個(gè)印刷電路板部分的角度可調(diào)和/或成角度的印刷電路板結(jié)構(gòu)，前述兩個(gè)印刷電路板部分互成角度布置或設(shè)置。其中印刷電路板結(jié)構(gòu)包含至少一個(gè)在兩個(gè)接觸焊盤(pán)之間延伸的導(dǎo)電元件，并與所述接觸焊盤(pán)導(dǎo)電連接，前述兩個(gè)接觸焊盤(pán)分別設(shè)置在不同的印刷電路板部分上。此處，印刷電路板部分角度可調(diào)和/或互成角度，并保持接觸焊盤(pán)和至少一個(gè)導(dǎo)電元件之間的連接，同時(shí)通過(guò)印刷電路板部分間的彎邊實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)導(dǎo)電元件的彎曲。
[0002]本印刷電路板結(jié)構(gòu)源自W02006/077164 A2。
[0003]本發(fā)明的目的是進(jìn)一步發(fā)展文章開(kāi)頭提到的角度可調(diào)的印刷電路板結(jié)構(gòu)，發(fā)展方式主要是重點(diǎn)改進(jìn)印刷電路板部分之間的電氣連接和機(jī)械連接。
[0004]依據(jù)本發(fā)明，上述目的可通過(guò)權(quán)利要求1中給出的角度可調(diào)和/或成角度的印刷電路板結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)印刷電路板部分互成角度布置或設(shè)置。其中印刷電路板結(jié)構(gòu)包含至少一個(gè)在兩個(gè)接觸焊盤(pán)之間延伸的導(dǎo)電元件，并與所述接觸焊盤(pán)導(dǎo)電連接，前述兩個(gè)接觸焊盤(pán)分別設(shè)置在不同的印刷電路板部分上。此處，印刷電路板部分角度可調(diào)和/或互成角度，并保持接觸焊盤(pán)和至少一個(gè)導(dǎo)電元件之間的連接，同時(shí)通過(guò)印刷電路板部分間的彎邊實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)導(dǎo)電元件的彎曲。如橫截面所示，導(dǎo)電元件大致沿彎邊延伸而非垂直于彎邊。
[0005]沿彎邊分布的截面應(yīng)通過(guò)最小彎曲半徑限定比較適宜，彎曲半徑一般在彎曲波峰時(shí)最小。相較于傳統(tǒng)的印刷電路板結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中至少一個(gè)平導(dǎo)電元件覆蓋在彎邊之上，此處采用的彎邊相較于通常采用的圓線更易彎曲并且就電氣和機(jī)械方面而言，其在印刷電路板部分之間可形成本質(zhì)上更好的連接。
[0006]進(jìn)一步而言，相較于現(xiàn)有的解決方案，其有效降低了制造成本，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序。因?yàn)橄鄬?duì)于使用多條圓線，本發(fā)明僅需采用單個(gè)有相應(yīng)導(dǎo)線截面的導(dǎo)電元件即可實(shí)現(xiàn)印刷電路板部分之間的相應(yīng)熱傳遞和電流傳遞。此外，較傳統(tǒng)的采用圓線的方案而言，導(dǎo)電元件與接觸焊盤(pán)之間需設(shè)置的接觸點(diǎn)數(shù)量也將大大減少。另外，與多根圓線的設(shè)計(jì)相比，本發(fā)明中印刷電路板結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度也將因平導(dǎo)電元件的使用而大大提高，因?yàn)閷?dǎo)電元件沿彎邊的延伸可實(shí)質(zhì)性提高其抗扭力硬度。而且，如果成形件在邊沿處形成防撕裂保護(hù)層，那么將大大提高印刷電路板結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。至少大多數(shù)，最好是全部的導(dǎo)電元件最好應(yīng)嵌入印刷電路板結(jié)構(gòu)中。并且，彎邊最好是在印刷電路板結(jié)構(gòu)的一個(gè)表面或平行于其表面的平面上延伸。
[0007]依據(jù)本發(fā)明，印刷電路板結(jié)構(gòu)最好是用在電力電子領(lǐng)域。電力電子這個(gè)術(shù)語(yǔ)一般涵蓋電氣工程這個(gè)子領(lǐng)域，包括配電氣或電子元件的電力能源轉(zhuǎn)化。相對(duì)的，電路或控制電子這個(gè)術(shù)語(yǔ)實(shí)質(zhì)上僅指信號(hào)和數(shù)據(jù)處理方面的電力使用。當(dāng)印刷電路板結(jié)構(gòu)用在電力電子學(xué)領(lǐng)域時(shí)，處理產(chǎn)生的電流量和熱量所需的導(dǎo)體截面最好是采用平導(dǎo)電元件。從而防止過(guò)流形式的熱問(wèn)題。在傳統(tǒng)的印刷電路板中，這些熱問(wèn)題常致使印刷電路板結(jié)構(gòu)的功率被限定在一定的數(shù)值。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展是從屬權(quán)利要求的主題。
[0009]上述導(dǎo)電元件最好為至少滿足下列一個(gè)要求的導(dǎo)線:
[0010]導(dǎo)線由導(dǎo)電材料構(gòu)成，最好是金屬，優(yōu)選銅。
[0011]導(dǎo)線通過(guò)擠壓加工制成。
[0012]導(dǎo)線有多邊形橫截面，最好為矩形或近似矩形的橫截面，其中，橫截面的邊大致沿彎邊延伸或平行于彎邊的方向延伸。
[0013]導(dǎo)線，最好在沿彎邊延伸的橫截面上具有10-500 μ m范圍的厚度，在50-400 μ m范圍內(nèi)為宜，在100-200 μm范圍內(nèi)更佳。
[0014]導(dǎo)線的寬度，最好在沿彎邊延伸的橫截面上，至少為導(dǎo)線厚度的1.5-100倍，最好是比導(dǎo)線厚度大2-10倍。
[0015]至少導(dǎo)線的大部分應(yīng)嵌入印刷電路板結(jié)構(gòu)。
[0016]導(dǎo)線應(yīng)做粗糙處理。
[0017]導(dǎo)線應(yīng)做化學(xué)粗糙處理，最好是通過(guò)化學(xué)蝕刻方式處理，此處，化學(xué)蝕刻最好是通過(guò)將導(dǎo)線浸泡在能蝕刻導(dǎo)線材料的液體內(nèi)，或向?qū)Ь€噴灑上述液體的方式完成。
[0018]導(dǎo)線應(yīng)做機(jī)械粗糙處理，最好是機(jī)加工方式，優(yōu)選滾花、噴砂或高壓下噴涂浮石或石英粉。
[0019]上述導(dǎo)線與接觸焊盤(pán)的接觸面可能很大，進(jìn)而可在印刷電路板部分之間傳遞大量的熱量和電流。
[0020]但是，如果導(dǎo)電元件是板狀成形件并至少滿足下列一個(gè)要求，其也是有用的:
[0021 ] 成形件由導(dǎo)電材料構(gòu)成，最好是金屬材料，優(yōu)選銅。
[0022]成形件的至少一部分截面，最好是全部應(yīng)嵌入印刷電路板結(jié)構(gòu)中。
[0023]成形件的平面?zhèn)葢?yīng)大致平行于印刷電路板結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)平面。
[0024]成形件至少一個(gè)平面?zhèn)葢?yīng)平穿過(guò)印刷電路板結(jié)構(gòu)的一個(gè)相鄰面。
[0025]成形件應(yīng)與板狀工件分離，最好通過(guò)水注切割、侵蝕或分離方式，優(yōu)選沖壓方式。
[0026]成形件，最好在沿彎邊延伸的橫截面上，具有50-500 μπι范圍的厚度，最好是在75-400 μπι范圍內(nèi)，在100-300 μm范圍內(nèi)更佳。
[0027]成形件的寬度，最好在沿彎邊延伸的橫截面上，至少為成形件厚度的5倍，最好至少10倍，優(yōu)選至少20倍，至少50倍更佳，或至少100倍最佳。
[0028]成形件，最好在沿彎邊延伸的橫截面上，包括一個(gè)矩形或近似矩形的橫截面。
[0029]成形件的厚度，最好在沿彎邊延伸的橫截面上，是固定的。
[0030]成形件至少應(yīng)映射在印刷電路板結(jié)構(gòu)的一部分，最好是映射在至少一個(gè)電路板部分的區(qū)域內(nèi)。
[0031]成形件包括至少一個(gè)凹槽，該凹槽從成形件邊界側(cè)開(kāi)始從成形件上加工而成。
[0032]成形件包括至少一個(gè)橫向的、最好是垂直延伸的貫穿孔，穿過(guò)成形件延伸到成形件的一個(gè)平面?zhèn)然蜻吔鐐?cè)，貫穿孔最好包含一個(gè)圓形、橢圓形、多邊形，最好是三角形、四邊形、五角形、矩形或正方形輪廓，其中貫穿孔大體呈槽狀設(shè)計(jì)，并沿直線或曲線連續(xù)或間續(xù)延伸，前述線條最好至少部分平行于成形件的邊界側(cè)，最好用絕緣固定劑填充貫穿孔，至少部分填充。
[0033]成形件包含至少一個(gè)開(kāi)口，該開(kāi)口從成形件的平面?zhèn)然蜻吔鐐?cè)部分延伸到成形件內(nèi)，該開(kāi)口最起碼在其孔口區(qū)域內(nèi)包括一個(gè)圓形、橢圓形、多邊形，最好是三角形、四邊形、五角形，最好是矩形或正方形輪廓，此處開(kāi)口大體呈凹槽狀設(shè)計(jì)并沿直線或曲線連續(xù)或間續(xù)延伸，前述線條最好至少部分平行于成形件的邊界側(cè)，其中最好應(yīng)用絕緣固定劑填充開(kāi)口，至少是部分填充。
[0034]當(dāng)從成形件的平面?zhèn)扔^察時(shí)，成形件和/或成形件的一部分大致為I形、L形、T形、H形、S形、O形、E形、F形、X形、Y形、Z形、C形、U形或Ω形。
[0035]幾個(gè)成形件設(shè)置在印刷電路板結(jié)構(gòu)的同一平面或不同平面上，最好是在相互平行的平面內(nèi)。
[0036]至少大部分成形件應(yīng)嵌入印刷電路板結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0037]成形件應(yīng)做粗糙處理。
[0038]成形件應(yīng)做化學(xué)粗糙處理，最好是通過(guò)化學(xué)蝕刻方式處理，其中，化學(xué)蝕刻最好是通過(guò)將成形件浸泡在能蝕刻成形件材料的液體內(nèi)，或向成形件噴灑上述液體的方式完成。
[0039]成形件應(yīng)做機(jī)械粗糙處理，最好是機(jī)加工方式，優(yōu)選滾花、噴砂或高壓下噴涂浮石或石英粉。
[0040]相對(duì)于扁導(dǎo)線，上述成形件可進(jìn)一步提高印刷電路板部分間的電氣和/或機(jī)械連接。
[0041]如果至少一個(gè)接觸焊盤(pán)至少滿足下列一個(gè)要求，即證明其也是有用的:
[0042]接觸焊盤(pán)設(shè)置在印刷電路板結(jié)構(gòu)的表面。
[0043]接觸焊盤(pán)與導(dǎo)電元件和/或至少一個(gè)電子元件在至少一個(gè)接觸位置上接觸，其中，導(dǎo)電元件和/或電子元件最好設(shè)置在接觸焊盤(pán)的不同平面上，最好使得各個(gè)接觸位置按一定距離間隔設(shè)置。
[0044]接觸焊盤(pán)與導(dǎo)電元件和/或接觸焊盤(pán)與至少一個(gè)電子元件在至少一個(gè)接觸位置的接觸可通過(guò)焊接、粘合、釬焊或?qū)щ娬掣綄?shí)現(xiàn)。
[0045]接觸焊盤(pán)由金屬制成，最好是銅。
[0046]接觸焊盤(pán)由導(dǎo)電表面元件尤其是銅箔加工而成，最好采用蝕刻加工。
[0047]接觸焊盤(pán)的厚度在1-200 μπι的范圍內(nèi)，10-100 μπι的范圍為宜，15-50 μπι的范圍更佳。應(yīng)在接觸焊盤(pán)和導(dǎo)電元件之間的至少一個(gè)位置使用絕緣固定劑，最好是在兩個(gè)接觸位置之間和/或至少一個(gè)接觸位置四周使用。
[0048]幾個(gè)接觸焊盤(pán)和/或幾個(gè)導(dǎo)電元件由至少一條帶狀導(dǎo)體連接，該帶狀導(dǎo)體最好經(jīng)過(guò)印刷或蝕刻加工。
[0049]該接觸焊盤(pán)設(shè)計(jì)用于電氣連接和./或電子元件。
[0050]上述接觸焊盤(pán)使得與導(dǎo)電元件的接觸面加大，進(jìn)而進(jìn)一步增加接觸焊盤(pán)和導(dǎo)電元件之間熱量和電流量的傳遞能力。
[0051]若彎邊滿足下列至少一個(gè)要求，也是頗有助益的。
[0052]彎邊具有大致呈線性的設(shè)計(jì)。
[0053]彎邊至少部分沿直線和/或曲線延伸。
[0054]彎邊從印刷電路板結(jié)構(gòu)的一個(gè)邊界側(cè)延伸到印刷電路板結(jié)構(gòu)的相對(duì)邊界側(cè)。
[0055]彎邊通過(guò)彎曲波峰，在印刷電路板結(jié)構(gòu)的內(nèi)彎側(cè)延伸。
[0056]彎邊在印刷電路板結(jié)構(gòu)表面或其平行平面上延伸
[0057]彎邊的位置最好可通過(guò)印刷電路板結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)彎的彎曲波峰清晰辨別。
[00