電動工具及其電路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電路板，包括：主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域；功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；附著導(dǎo)體，附著于主板；其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個(gè)功率半導(dǎo)體器件電連接；附著導(dǎo)體附著在至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。本發(fā)明還提出一種具有該電路板的電動工具。本發(fā)明的電路板在通過較大電流時(shí)能相對降低發(fā)熱量和電壓損耗。
【專利說明】
電動工具及其電路板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電動工具及其電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電池能力的提高，電鉆、螺絲批等電動工具功率越做越大，這導(dǎo)致電路板上流經(jīng)的電流越來越大。但對于電動工具而言，電路板一般設(shè)置與電動工具的外殼內(nèi)，如果電路板產(chǎn)生較大的熱量，則在外殼內(nèi)的相對封閉空間內(nèi)帶來散熱的問題，尤其是當(dāng)電路板設(shè)置于外殼中形成把手部分時(shí)，導(dǎo)致把手溫度增加，使用戶不能舒適的握持。
[0003]經(jīng)過研究，在經(jīng)過電路板電流增大后，電路板中連接元器件的導(dǎo)電區(qū)域電阻不變，則發(fā)熱量大；同時(shí)導(dǎo)電區(qū)域造成的電壓損失的壓降增大，導(dǎo)致輸出的電壓減小。這些均會對電動工具的運(yùn)行造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在通過較大電流時(shí)能相對降低發(fā)熱量和電壓損耗的電路板及其組成的電動工具。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電路板，包括:
主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域；
功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；
附著導(dǎo)體，附著于主板；
其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個(gè)功率半導(dǎo)體器件電連接；附著導(dǎo)體附著在至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
[0006]進(jìn)一步地，附著導(dǎo)體為棒狀或條帶狀且由金屬材料制成。
[0007]進(jìn)一步地，附著導(dǎo)體與導(dǎo)電層之間設(shè)有連接層。
[0008]進(jìn)一步地，功率半導(dǎo)體器件包括:
第一連接端，用于與一個(gè)附著有附著導(dǎo)體的導(dǎo)電區(qū)域電連接；
第二連接端，用于與另一個(gè)附著有另一個(gè)附著導(dǎo)體的導(dǎo)電區(qū)域電連接；
控制端，用于控制第一連接端和第二連接端之間的通斷。
[0009]進(jìn)一步地，功率半導(dǎo)體器件為場效應(yīng)管。
[0010]進(jìn)一步地，功率半導(dǎo)體器件的數(shù)目大于等于2 ;
附著導(dǎo)體沿著功率半導(dǎo)體器件排列形成的行或列的方向延伸。
[0011]進(jìn)一步地，控制端位于同側(cè)的兩個(gè)功率半導(dǎo)體器件的兩側(cè)至少設(shè)有使這兩個(gè)功率半導(dǎo)體并聯(lián)的兩個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，在這兩個(gè)導(dǎo)電區(qū)域中的導(dǎo)電層均附著有附著導(dǎo)體。
[0012]進(jìn)一步地，
功率半導(dǎo)體器件在主板上構(gòu)成陣列排布；
至少一個(gè)附著導(dǎo)體的長度方向平行于功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中行的方向； 至少一個(gè)附著導(dǎo)體的長度方向平行于功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中列的方向。
[0013]本發(fā)明還提出一種電動工具，包括:電源、電機(jī)和電路板；
電路板包括:
主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域；
功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；
附著導(dǎo)體，附著于主板；
其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個(gè)功率半導(dǎo)體器件電連接；導(dǎo)電區(qū)域和功率半導(dǎo)體器件在電源和電機(jī)之間至少組成一使電源向電機(jī)供電的供電電路，附著導(dǎo)體至少附著于組成供電電路的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
[0014]本發(fā)明還提出一種電動工具，包括:電源、電機(jī)和電路板；
電路板包括:
主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域；
功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；
附著導(dǎo)體，附著于主板；
其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個(gè)功率半導(dǎo)體器件電連接；附著導(dǎo)體附著在至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
[0015]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上附著有附著導(dǎo)體，從而使得該電路板在通過較大電流時(shí)能相對降低發(fā)熱量和電壓損耗。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明的電動工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體前的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示為圖3中的A-A的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0018]本發(fā)明提出一種電路板以及具有該電路板的電動工具。圖1所示為本發(fā)明的電動工具的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1所示，該電動工具I至少包括:電源100、電機(jī)200以及電路板300，當(dāng)然并不以此為限，其還可以包括傳動系統(tǒng)400、執(zhí)行系統(tǒng)500等。電源100可以為與外界的市電網(wǎng)連接的交流電，也可以為本申請中圖1所示的電池包。電機(jī)200與電路板300電連接，通過電路板300使得電源100給電機(jī)200供電，優(yōu)選的，該電機(jī)200為無刷電機(jī)200。如圖1所示，電動工具I例如可以為電鉆，該電鉆中的執(zhí)行系統(tǒng)500可以為能與鉆頭連接的夾頭，當(dāng)然并不以此為限。
[0019]圖2所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為圖3中的A-A的截面圖，請一并參照圖1至圖4:
該電路板300包括主板310、功率半導(dǎo)體器件320以及附著導(dǎo)體330，其中功率半導(dǎo)體器件320和附著導(dǎo)體330均形成于主板310上。
[0020]具體的，主板310用于作為電路板300的基材，電路板300除了主板310之外的部分均設(shè)置于主板310上或者與主板310連接?；牟捎媒^緣材料制成，能夠保證主板310上的各部件之間最基本的絕緣。主板310上形成有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域(圖未標(biāo))，每個(gè)導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層311所形成，各個(gè)導(dǎo)電層311之間相互間隔以實(shí)現(xiàn)相互之間的電絕緣。主板310上還形成有用于使得主板310與外界的電路連接的輸入端子312和輸出端子313，其中輸入端子312與導(dǎo)電區(qū)域中的一個(gè)導(dǎo)電層311電連接，輸出端子313與導(dǎo)電區(qū)域中的另一個(gè)導(dǎo)電層311電連接。
[0021]功率半導(dǎo)體器件320設(shè)置在主板310上，并與導(dǎo)電層311電連接，導(dǎo)電層311至少與一個(gè)功率半導(dǎo)體器件320電連接，這樣，導(dǎo)電層311作為連接功率半導(dǎo)體器件320的導(dǎo)線，使得導(dǎo)電層311以及功率半導(dǎo)體器件320通過輸入端子312和輸出端子313與電源100以及電機(jī)200連接，從而使得導(dǎo)電層311和功率半導(dǎo)體器件320所組成的電路在電源100和電機(jī)200之間形成供電電路，該供電電路使得電源100能夠?yàn)殡姍C(jī)200供電。
[0022]附著導(dǎo)體330也設(shè)置在主板310上，進(jìn)一步的附著導(dǎo)體330附著在至少一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311上，更進(jìn)一步的附著在連接有功率半導(dǎo)體器件320的導(dǎo)電層311上。我們知道，通常情況下，為了使得電路板300的體積以及重量盡可能的小，印刷在電路板300上的導(dǎo)電層311會非常的薄，但是導(dǎo)電層311越薄就會使得導(dǎo)電層311的電阻就會越大，那么當(dāng)電路板300的電流流經(jīng)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311時(shí)，導(dǎo)電層311會產(chǎn)生大量的熱量，而且會具有很大的電壓損耗，最終導(dǎo)致輸出電壓減小，特別是流經(jīng)電路板300的電流較大時(shí)，對電動工具I的影響更為明顯。而本發(fā)明中，在導(dǎo)電層311上附著有附著導(dǎo)體330，進(jìn)而使得導(dǎo)電層311設(shè)有附著導(dǎo)體330處的導(dǎo)電區(qū)域的截面面積明顯的增大，從而能夠減小導(dǎo)電層311附著有附著導(dǎo)體330的導(dǎo)電區(qū)域的電阻阻值，進(jìn)而減小導(dǎo)電區(qū)域所產(chǎn)生的熱量以及導(dǎo)電區(qū)域所造成的電壓損耗，最終增大輸出電壓。特別是對于大電流流經(jīng)電路板300上的供電電路時(shí)，能夠有較好的導(dǎo)通效果。
[0023]作為優(yōu)選方案，該功率半導(dǎo)體器件320優(yōu)選為三端元件，具體的，可以為場效應(yīng)管。該功率半導(dǎo)體器件320包括第一連接端321、第二連接端322以及控制端323。其中第一連接端321用于與一個(gè)附著有附著導(dǎo)體330的導(dǎo)電區(qū)域電連接，第二連接端322用于與另一個(gè)附著有附著導(dǎo)體330的導(dǎo)電區(qū)域電連接，控制端323用于控制第一連接端321和第二連接端322之間的通斷。
[0024]通常情況下，電路板300上的導(dǎo)電區(qū)域會呈條狀排布。對應(yīng)的，在本發(fā)明中，附著導(dǎo)體330也優(yōu)選為棒狀或條帶狀，棒狀或者條帶狀的附著導(dǎo)體330沿著導(dǎo)電層311的長度方向延伸，可以相對比較均勻的分布在導(dǎo)電層311的長度方向上。進(jìn)一步的，附著導(dǎo)體330由金屬材料制成，附著導(dǎo)體330的材料可以與導(dǎo)電層311的材料相同，優(yōu)選為導(dǎo)向性好的材料，例如可以為銅、銀等。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)附著導(dǎo)體330能夠穩(wěn)定的與導(dǎo)電層311連接，在附著導(dǎo)體330和導(dǎo)電層311之間還設(shè)有連接層340，連接層340的材料可以選擇常用的錫材料，通過具有導(dǎo)電性的錫的連接，使得附著導(dǎo)體330和導(dǎo)電層311連接為一體。當(dāng)然，功率半導(dǎo)體器件320和導(dǎo)電層311之間也設(shè)置有連接層340，通過該連接層340，使功率半導(dǎo)體器件320與導(dǎo)電層311之間實(shí)現(xiàn)電連接以及固定，同樣的，該連接層340也可以為錫。在實(shí)際操作中，為了便于生產(chǎn)，附著導(dǎo)體330通常為鍍錫銅棒，也即是說，其生產(chǎn)過程是先將銅棒表面鍍一層錫，然后再將鍍錫銅棒直接固定連接到導(dǎo)電層311上。因此，本發(fā)明中的附著導(dǎo)體330也可以包括外層和內(nèi)芯，作為優(yōu)選方案，該外層即為用于將附著導(dǎo)體330固定到導(dǎo)電層311上的連接層340，也即是說，連接層340延展到包裹整個(gè)附著導(dǎo)體330的內(nèi)芯。
[0026]作為優(yōu)選方案，附著導(dǎo)體330垂直于長度方向的最大寬度在0.5mm-2.5mm之間。進(jìn)一步的，該附著導(dǎo)體330為沿著導(dǎo)電層311長度方向延伸的圓柱體，圓柱體的直徑在
0.5mm-2.5mm 之間。
[0027]在電路板300上，功率半導(dǎo)體器件320的數(shù)目大于等于2，功率半導(dǎo)體器件320可以排列成行或者排列成列。如圖3所示，在主板310上，設(shè)有導(dǎo)電層311的導(dǎo)電區(qū)域包括多個(gè)，附著導(dǎo)體330的數(shù)目大于等于2，進(jìn)一步的，在每一個(gè)導(dǎo)電層311上沿其長度方向均設(shè)置有附著導(dǎo)體330，附著導(dǎo)體330還沿著功率半導(dǎo)體器件320排列形成的行或列的方向延伸。
[0028]作為優(yōu)選方案，功率半導(dǎo)體器件320在主板310上進(jìn)一步的構(gòu)成陣列排布，且至少一個(gè)附著導(dǎo)體330的長度方向還平行于功率半導(dǎo)體器件320所組成的陣列中的行的方向，且還包括至少一個(gè)附著導(dǎo)體330的長度方向平行于功率半導(dǎo)體器件320所組成的陣列中的列的方向。另外，在電路板300上，多個(gè)附著導(dǎo)體330相互之間不交叉，也即是說相互之間不存在相互重疊或者交疊的部分。
[0029]再次參照圖3所示，在圖中，功率半導(dǎo)體器件320組成的陣列中的一行中具有四個(gè)功率半導(dǎo)體器件320，四個(gè)中具有控制端323位于同側(cè)的兩個(gè)功率半導(dǎo)體器件320，這兩個(gè)功率半導(dǎo)體器件320的第一控制端323均與位于同一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311連接，而第二控制端323均與位于另一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311連接，從而位于該行兩側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域使得這兩個(gè)功率半導(dǎo)體器件320構(gòu)成并聯(lián)連接。進(jìn)一步的，位于兩側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311上均附著有附著導(dǎo)體330，從而使得功率半導(dǎo)體器件320和與其連接的導(dǎo)電層311所構(gòu)成的供電電路中的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311上設(shè)置有附著導(dǎo)體330，從而使得供電電路產(chǎn)生的熱量明顯減少，電壓損耗也明顯降低，進(jìn)而經(jīng)過該供電電路后的電壓輸出明顯的增大，優(yōu)化電動工具I的性能。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電路板，包括: 主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域； 功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于所述主板； 附著導(dǎo)體，附著于所述主板； 其中，所述導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，所述導(dǎo)電層與至少一個(gè)所述功率半導(dǎo)體器件電連接；所述附著導(dǎo)體附著在至少一個(gè)所述導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述附著導(dǎo)體為棒狀或條帶狀且由金屬材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述附著導(dǎo)體與所述導(dǎo)電層之間設(shè)有連接層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體器件包括: 第一連接端，用于與一個(gè)附著有所述附著導(dǎo)體的所述導(dǎo)電區(qū)域電連接； 第二連接端，用于與另一個(gè)附著有另一個(gè)所述附著導(dǎo)體的所述導(dǎo)電區(qū)域電連接； 控制端，用于控制所述第一連接端和所述第二連接端之間的通斷。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路板，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體器件為場效應(yīng)管。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路板，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體器件的數(shù)目大于等于2 ； 所述附著導(dǎo)體沿著所述功率半導(dǎo)體器件排列形成的行或列的方向延伸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路板，其特征在于，控制端位于同側(cè)的兩個(gè)所述功率半導(dǎo)體器件的兩側(cè)至少設(shè)有使這兩個(gè)所述功率半導(dǎo)體并聯(lián)的兩個(gè)所述導(dǎo)電區(qū)域，在這兩個(gè)所述導(dǎo)電區(qū)域中的所述導(dǎo)電層均附著有所述附著導(dǎo)體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于， 所述功率半導(dǎo)體器件在所述主板上構(gòu)成陣列排布； 至少一個(gè)所述附著導(dǎo)體的長度方向平行于所述功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中行的方向； 至少一個(gè)所述附著導(dǎo)體的長度方向平行于所述功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中列的方向。9.一種電動工具，包括:電源和電機(jī)，其特征在于，還包括:電路板； 所述電路板包括: 主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域； 功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于所述主板； 附著導(dǎo)體，附著于所述主板； 其中，所述導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，所述導(dǎo)電層與至少一個(gè)所述功率半導(dǎo)體器件電連接；所述導(dǎo)電區(qū)域和所述功率半導(dǎo)體器件在所述電源和電機(jī)之間至少組成一使所述電源向所述電機(jī)供電的供電電路，所述附著導(dǎo)體至少附著于組成所述供電電路的所述導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。10.一種電動工具，包括:電源和電機(jī)，其特征在于，還包括:電路板； 所述電路板包括: 主板，包括一個(gè)以上的導(dǎo)電區(qū)域； 功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于所述主板； 附著導(dǎo)體，附著于所述主板； 其中，所述導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，所述導(dǎo)電層與至少一個(gè)所述功率半導(dǎo)體器件電連接；所述附著導(dǎo)體附著在至少一個(gè)所述導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
【文檔編號】H05K1/02GK105848404SQ201510018098
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】楊德中, 石平波, 馮繼豐
【申請人】南京德朔實(shí)業(yè)有限公司