CN104241939A - 一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，包括一带有多个插孔的插座壳体，所述插孔中设置有导电簧片，其特征是，所述导电簧片连接一供电电路板，所述插座壳体设置有一后盖板，所述壳体与后盖板组成插座绝缘外壳，所述供电电路板位于插座绝缘外壳内。本发明所述的电源插座，电源插座上的插座模块采用供电板的方式进行连接供电，接触更加可靠。使用供电板连接后，相比传统多股铜条的形式对插座内部使用空间的要求降低，因此可以较小插座的外壳体积。并且供电板的散热面积大，温升低，使插座能在更好的环境下运作。采用电路板供电大大加快插座的生产速度，提高生产效率。

Description

一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种机柜电源技术领域，具体的来说涉及一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座结构及其制作方法。

背景技术

机架电源类产品作为机房配电系统的重要组成部分，其安全性是最为重要的属性。根据相关的研究组织统计，80％的电气设备事故的产生原因来自于电气接口问题。因此，作为机房设备的电源插座，机架电源类产品在未来的发展中，安全可靠性将是客户最为关注的特性之一。这也正是原来采用普通插座的数据中心客户转向使用机架电源类产品的最重要原因，机架电源类产品的安全可靠性要远高于普通的电源插座。

随着计算机产业的不断突破，机柜所体现的功能越来越复杂，同样机柜对于电源的要求也越来越多。

传统插座采用铜条的接线方式，内部连线及插套采用一体成型的铜条连接技术，该技术的优点是导电好，温升低，但是所需要的空间使用面积大。且成排的三插孔布置，使得部分插孔的导电簧片与铜条连接工艺复杂，可靠性不佳，且铜条连接需要人工焊接，费时费力，工作效率低下。

随着云计算、物联网、大数据技术的迅速发展，数据机房建设也将面临更高的需求，数据中心用电环境的安全性和灵活性需要更好的解决方案来为数据中心用电提供更好的保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中插座存在的问题，提供一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座及其制作方法。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，包括一带有多个插孔的插座壳体，所述插孔中设置有导电簧片，所述导电簧片连接一供电电路板，所述插座壳体设置有一后盖板，所述壳体与后盖板组成插座绝缘外壳，所述供电电路板位于插座绝缘外壳内。

进一步，所述供电电路板上设置有导电体，所述导电体分别与插孔中设置有导电簧片连接，所述电路板的导电体处设置有导电簧片穿过的孔，导电簧片穿过电路板的导电体处的孔并于导电体焊接连接。

进一步，所述导电体通过延长导线连接一电源接插口，所述延长导线伸出插座绝缘外壳外部。

进一步，所述插座绝缘外壳上还设置有一灯光显示模块，所述灯光显示模块与供电电路板通过接插件连接，所述接插件包括插头和母座，母座通过焊接连接供电电路板，所述插头通过软导线连接灯光显示模块连接。

进一步，所述供电电路板上的导电体为印刷电路，单根印刷电路线宽度为3-10mm，通过的最大电流为50A。

进一步，所述印刷电路为双面印刷。

进一步，所述插座绝缘外壳上设置有用于将插座安装在机柜上的卡槽。

一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座的制作方法：

首先制作供电电路板和插座壳体及配件；

其次进行电源插座装配，装配过程如下：

将电路板正确放置在插孔上，并使得导电簧片穿过电路板的孔，然后将导电簧片和电路板的孔锡焊焊接，此时电路板和插孔及插座壳体成为一体；

然后在电路板上的导体上进行烫锡处理，进一步增大导体的横截面积，然后用无水酒精或洗板水清除电路板表面的焊接污渍，最后检查电路板装配质量，装配结束。

电路板的制作过程如下：

1)开料：

将大料切成规定的大小尺寸，然后进行磨边/圆角、烤板处理。

2)钻孔：

在电路板板面加工出所需要的孔。

3)沉铜：

在绝缘的孔壁及电路板板铜面上，沉积一层厚薄均匀的金属铜。

4)图形转移：

图形转移，定位所需图形；

5)电镀蚀刻：

采用正片电镀方式，镀锡镍金层覆盖电路图形的表面防止铜蚀刻,其他干膜/湿膜覆盖在基板上不要的铜以化学方式将予以除去，使其形成所需要的线路图形。

6)阻焊：

阻焊层作为一种保护层，涂覆在印制板不需要焊接的线路和基材上，防止焊接时线路间产生桥接，同时提供永久性的电气环境和抗化学保护层；

7)喷锡：

印制板上浸上助焊剂，随后在熔融焊料里浸涂，然后从两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮、平整、均匀的焊料涂层。

8)测试检查：测试根据需求制订出测试需要的电压、导通电阻、绝缘电阻作为一个设定标准，当测得线路实际导通电阻大于设定导通电阻时，线路为开路，当测得实际绝缘电阻小于设定绝缘电阻时，线路为短路；测试合格的印刷电路板进行最后的外观检查、翘曲检查，然后进行下一步骤。

有益效果，本发明所述的电源插座，电源插座上的插座模块采用供电板的方式进行连接供电，接触更加可靠。使用供电板连接后，相比传统多股铜条的形式对插座内部使用空间的要求降低，因此可以减小插座的外壳体积。并且供电板的散热面积大，温升低，使插座能在更好的环境下运作。针对不同型号的插座定制不同规格的电路板，插座上的产品插入到电路板对应的插口中连接，通过锡焊的方式对接触点进行加工，保证接触点的可靠性和导电性。采用电路板供电大大加快插座的生产速度，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明所述的电源插座分解结构正面示意图。

图2为本发明所述的电源插座分解结构背面示意图。

图3为本发明所述的电路板与与导电簧片分体结构示意图。

图4为本发明所述的电路板与与导电簧片连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图1、图2、图3、图4，本实施例所述的电源插座，包括一带有多个插孔1的插座壳体2，壳体为绝缘壳体2，所述插孔1中设置有导电簧片3，导电簧片3为插入夹持接触式，即插头的导电插片插入导电簧片3内夹持接触导通。所述导电簧片3连接一供电电路板4，电路板4上设置有分别的火线、零线、地线电路，电路板4上的不同电路分别连接相应的插孔内的导电簧片3。所述插座壳体2还设置有一后盖板(图中未示出)，所述壳体2与后盖板组成插座绝缘外壳，供电电路板4位于插座绝缘外壳内。

参看图3，进一步，所述供电电路板4上设置有导电体41，所述导电体41分别与插孔中设置有导电簧片3连接，所述电路板的导电体处设置有导电簧片穿过的孔，导电簧片3穿过电路板的导电体处的孔并于导电体焊接连接。

所述导电体通过延长导线连接一电源接插口(图中未示出)，所述延长导线伸出插座绝缘外壳外部。

所述插座绝缘外壳上还设置有一LED显示模块7，所述LED显示模块与供电电路板通过接插件连接，所述接插件包括插头和母座，母座通过焊接连接供电电路板，电路板内设有减压电路，所述插头通过软导线与灯光显示模块连接。

进一步，所述供电电路板上的导电体为印刷电路，单根印刷电路线宽度为3-10mm，通过的最大电流为50A。

进一步，所述印刷电路为双面印刷，每面印刷厚度为2OZ。

进一步，所述插座绝缘外壳上设置有用于将插座安装在机柜上的卡槽9(此处参看图1和2)。

电路板上导电体是敷设在电路板上的扁平状铜片，相比于传统的圆柱形铜条，这种扁平状的铜片散热面积更大，铜片的最中心距离外界仅35um，因此几乎每一个点都可以直接对外散热，而传统的圆柱形铜条的内部散热，需要层层对外进行热传递，最中心距离外界多达1mm，散热缓慢。另外电路板本身具有良好的导热性，电路板又相当于铜片的散热器，铜片的热量迅速传递到整个电路板，整体对外散热。因此电路板方式是一整个面在散热，而铜条仅一条线在散热。在相同的温升下，由于电路板优良的散热，势必决定了它可以带载更大的电流；而在相同的载流量下，电路板的温升明显偏低，有效延长了使用寿命。

印刷电路板的制作是将一片大料切成所需尺寸、再进行一定的工艺工序最终制成成品印刷电路板。主要由以下几个工艺流程：

1)MI开料：

将大料切成MI规定的大小尺寸，然后进行磨边/圆角、烤板处理。

2)钻孔：

利用钻咀的高速旋转和落速，在电路板板面加工出所需要的孔。

3)沉铜：

通过一系列化学处理，最终在绝缘的孔壁及电路板板铜面上，沉积一层厚薄均匀的金属铜。

4)图形转移：

图形转移，定位所需图形；图形转移由磨板、贴膜、对位、曝光、显影、QC等一系列小工序组成。

5)电镀蚀刻：

电镀根据需求有镀铜、镀锡、镀镍、镀金等工序，通常采用正片电镀方式，镀锡镍金层覆盖电路图形的表面防止铜蚀刻,其他干膜/湿膜覆盖在基板上不要的铜以化学方式将予以除去，使其形成所需要的线路图形。

6)阻焊：

阻焊层作为一种保护层，涂覆在印制板不需要焊接的线路和基材上，防止焊接时线路间产生桥接，同时提供永久性的电气环境和抗化学保护层，其由磨板、丝印阻焊、预烘、对位、曝光、显影、QC、字符、后固化等工序组成。

7)喷锡：

印制板上浸上助焊剂，随后在熔融焊料里浸涂，然后从两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮、平整、均匀的焊料涂层。

8)测试检查：ET测试根据需求制订出测试需要的电压、导通电阻、绝缘电阻作为一个设定标准，当测得线路实际导通电阻大于设定导通电阻时，线路为开路，当测得实际绝缘电阻小于设定绝缘电阻时，线路为短路，专用测试机及通用测试机采用电阻比较测试法，飞针测试机可选择是电阻法或电容法进行测试。测试合格的印刷电路板进行最后的外观检查、翘曲检查，然后进行下一步骤。

将印刷完成的电路板进行焊接组装：

首先将减压电路元器件、延长导线正确插入电路板对应的脚位上；

然后经波峰焊焊接仪器，元器件及延长导线被焊接固定在电路板上，再经过剪脚、焊接分析、测试等工序，确保电路板焊接质量后，进入模块的装配环节；

模块装配首先需要将电路板正确放置在插孔1上，并使得导电簧片3穿过电路板的焊盘孔，然后将导电簧片3和电路板的焊盘孔锡焊焊接，此时电路板和插孔1及插座壳体2成为一体，然后在电路板上的导流铜片上进行烫锡处理，进一步增大铜片的横截面积以加大载流量，然后用无水酒精或洗板水清除电路板表面的焊接污渍，最后检查电路板装配质量，装配结束。

本发明所述的电源插座，电源插座上的插座模块采用供电板的方式进行连接供电，接触更加可靠。使用供电板连接后，相比传统多股铜条的形式对插座内部使用空间的要求降低，因此可以较小插座的外壳体积。并且供电板的散热面积大，温升低，使插座能在更好的环境下运作。针对不同型号的插座定制不同规格的电路板，插座上的产品插入到电路板对应的插口中连接，通过锡焊的方式对接触点进行加工，保证接触点的可靠性和导电性。采用电路板供电大大加快插座的生产速度，提高生产效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，包括一带有多个插孔的插座壳体，所述插孔中设置有导电簧片，其特征是，所述导电簧片连接一供电电路板，所述插座壳体设置有一后盖板，所述壳体与后盖板组成插座绝缘外壳，所述供电电路板位于插座绝缘外壳内。

2.根据权利要求1所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，其特征是，所述供电电路板上设置有导电体，所述导电体分别与插孔中设置有导电簧片连接，所述电路板的导电体处设置有导电簧片穿过的孔，导电簧片穿过电路板的导电体处的孔并于导电体焊接连接。

3.根据权利要求2所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，其特征是，所述导电体通过延长导线连接一电源接插口，所述延长导线伸出插座绝缘外壳外部。

4.根据权利要求1所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，其特征是，所述插座绝缘外壳上还设置有一灯光显示模块，所述灯光显示模块与供电电路板通过接插件连接，所述接插件包括插头和母座，母座通过焊接连接供电电路板，母座内设有减压电路，所述插头通过软导线连接灯光显示模块连接。

5.根据权利要求2所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，其特征是，所述供电电路板上的导电体为印刷电路，单根印刷电路线宽度为3-10mm，通过的最大电流为50A。

6.根据权利要求5所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，其特征是，所述印刷电路为双面印刷。

7.根据权利要求1所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座，其特征是，所述插座绝缘外壳上设置有用于将插座安装在机柜上的卡槽。

8.一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座的制作方法：其特征是：

首先制作供电电路板和插座壳体及配件；

其次进行电源插座装配，装配过程如下：

将电路板正确放置在插孔上，并使得导电簧片穿过电路板的孔，然后将导电簧片和电路板的孔锡焊焊接，此时电路板和插孔及插座壳体成为一体；

然后在电路板上的导体上进行烫锡处理，进一步增大导体的横截面积，然后用无水酒精或洗板水清除电路板表面的焊接污渍，最后检查电路板装配质量，装配结束。

9.根据权利要求8所述的一种通过电路板作为接线供电方式的模块式电源插座的制作方法，其特征是：电路板的制作过程如下：

1)开料：

将大料切成规定的大小尺寸，然后进行磨边/圆角、烤板处理；

2)钻孔：

在电路板板面加工出所需要的孔；

3)沉铜：

在绝缘的孔壁及电路板板铜面上，沉积一层厚薄均匀的金属铜；

4)图形转移：

图形转移，定位所需图形；

5)电镀蚀刻：

采用正片电镀方式，镀锡镍金层覆盖电路图形的表面防止铜蚀刻,其他干膜/湿膜覆盖在基板上不要的铜以化学方式将予以除去，使其形成所需要的线路图形；

6)阻焊：

阻焊层作为一种保护层，涂覆在印制板不需要焊接的线路和基材上，防止焊接时线路间产生桥接，同时提供永久性的电气环境和抗化学保护层；

7)喷锡：

印制板上浸上助焊剂，随后在熔融焊料里浸涂，然后从两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮、平整、均匀的焊料涂层；

8)测试检查：测试根据需求制订出测试需要的电压、导通电阻、绝缘电阻作为一个设定标准，当测得线路实际导通电阻大于设定导通电阻时，线路为开路，当测得实际绝缘电阻小于设定绝缘电阻时，线路为短路；测试合格的印刷电路板进行最后的外观检查、翘曲检查，然后进行下一步骤。