CN206835446U - 一种母排电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于母排制造技术领域，旨在提供一种母排电路板，本实用新型，该母排电路板通过在所需厚度的导体层的上下两面均制作第一线路，将绝缘粘结层分别从导体层的上表面和下表面层压于导体层之间，在导体层的上表面和下表面分别层压第一绝缘介质和第二绝缘介质，第一绝缘介质和第二绝缘介质上均镀有铜层，且第一绝缘介质和第二绝缘介质上均蚀刻有第二线路，另外各导体层均露出以形成母排的连接接口，这样，将所需厚度的导体层内置于电路板内以集成为母排电路板，显然，该母排电路板实现了在母排上安装电路板的功能，母排接线结构占用空间小且走线简单，满足了电路板的大电流导通功能，生产成本低且生产工艺简单。

Description

一种母排电路板

技术领域

本实用新型属于母排制造技术领域，更具体地说，是涉及一种母排电路板。

背景技术

所谓的母排即为一种用于供电系统的大电流导电产品，具有电阻率低、可折弯度大等优点，其作用与电缆线基本相同，适用于高低压电器，开关触头、配电设备、母排槽等电气工程中，也广泛应用于金属冶炼、电化电镀等超大电流电解冶炼工程中。

现有技术中，母排一般不具备安装电路板的功能，且传统的母排借用其金属导体层如铜板或铝板等与其它电器件连接，通常此种接线方式的走线比较复杂且容易出错，接线结构占用的空间大。

除此之外，为便于连接电器件，传统的母排一般通过模具冲床加工而成，每种模具均需要按照实际的尺寸制作而成，然而，通常母排的外形结构多样，这样，即需要准备多种型号的模具，因每套模具的价格均不菲，故，传统母排的生产成本较高且生产工艺比较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种母排电路板，用以解决现有技术中母排接线时走线比较复杂且容易出错，接线结构占用空间大，以及传统母排的生产成本较高且生产工艺较复杂的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种母排电路板，该母排电路板包括上表面和下表面均制作有第一线路的具有厚度的导体层，还包括分别从所述导体层的所述上表面和所述下表面压合于所述导体层之间的绝缘粘结层，各所述绝缘粘结层的外侧面与所述导体层对应的所述上表面或所述下表面平齐；

所述母排电路板还包括用以连接电路的连接通孔以及分别层压于所述导体层的所述上表面和所述下表面上的第一绝缘介质和第二绝缘介质，所述连接通孔依次从所述第一绝缘介质、各所述绝缘粘结层通至所述第二绝缘介质，且所述第一绝缘介质的外侧面上、所述连接通孔的孔壁上以及所述第二绝缘介质的外侧面上均镀有铜层；所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质上的所述铜层上均蚀刻有第二线路，且位于所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质之间的所述导体层均露出以形成母排的连接接口。

进一步地，所述第一线路由所述导体层的上表面或下表面分别先后经过一次控深蚀刻和一次控深铣边而成。

进一步地，所述导体层的所述上表面上的蚀刻深度与所述导体层的所述下表面上的蚀刻深度之和等于所述导体层的厚度。

进一步地，所述导体层的所述上表面上的蚀刻深度等于所述导体层的所述下表面上的蚀刻深度。

进一步地，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质与所述绝缘粘结层层压的一侧均设有防滑件。

更进一步地，所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质与所述绝缘粘结层层压的一侧均开设有凹槽。

进一步地，所述绝缘粘结层的导热系数范围为1～4w/m.k。

进一步地，所述绝缘粘结层由半固化片和玻璃环氧树脂板组合层压而成。

进一步地，所述导体层的厚度为3mm～5mm。

更进一步地，所述导体层由紫铜板制作而成，且所述导体层的厚度为3mm。

与现有技术相比，本实用新型提供的母排电路板的有益效果在于：

该母排电路板通过在所需厚度的导体层的上表面和下表面均制作第一线路，并将绝缘粘结层分别从导体层的上表面和下表面层压于导体层之间，然后在导体层的上表面和下表面分别层压第一绝缘介质和第二绝缘介质，并开设连接通孔，且在连接通孔的孔壁上以及第一绝缘介质和第二绝缘介质上均镀上铜层，最后在第一绝缘介质和第二绝缘介质上蚀刻出第二线路，且使各导体层均露出以形成母排的连接接口，这样，将所需厚度的导体层内置于电路板内以集成为母排电路板，显然，该母排电路板实现了在母排上安装电路板的功能，一定程度上简化了母排的连接走线，确保其接线结构占用空间小，还满足了电路板的大电流导通功能，总体上生产成本较低且生产工艺比较简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中母排电路板的导体层；

图2是图1中导体层的上表面经过一次控深蚀刻后的横截面示意图；

图3是图2中的导体层经过一次控深铣边后的横截面示意图；

图4是图3中的导体层经过层压绝缘粘结层后的横截面示意图；

图5是图4中的导体层的下表面经过一次控深蚀刻后的横截面示意图；

图6是图5中的导体层经过一次控深铣边后的横截面示意图；

图7是图6中的导体层经过层压绝缘粘结层后的横截面示意图；

图8是图7中的导体层的上表面和下表面分别层压第一绝缘介质和第二绝缘介质后的横截面示意图；

图9是图8中的导体层开设连接通孔后的横截面示意图；

图10是图8中的连接通孔沉铜后的母排电路板半成品的横截面示意图；

图11是图10中的母排电路板半成品的铜层蚀刻出第二线路后的横截面示意图；

图12是本实用新型实施例中母排电路板的成品的横截面示意图。

附图中的标号如下：

100-导体层、110-上表面、120-下表面；130-第一线路；

200-绝缘粘结层；300-第一绝缘介质、400-第二绝缘介质；

500-铜层、600-连接通孔、700-第二线路、800-连接接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以下结合具体附图对本实用新型提供的一种母排电路板的实现进行详细的描述。

如图1至图3以及图5和图6所示，该母排电路板包括所需厚度的导体层 100。为制作出母排，其中，该导体层100的上表面110和下表面120这两面均制作有第一线路130。

需说明的是，该导体层100的厚度范围为3mm～5mm，具体在本实施例中，导体层100由紫铜板制作而成，且该导体层100的厚度为3mm。当然，实际上，导体层100还可以为合适的其它的导电材料。

如图4至图7所示，该母排电路板还包括绝缘粘结层200。具体如图4所示，为形成母排的半成品，在第一次控深铣边之后，绝缘粘结层200从导体层100 的上表面110压合于导体层100之间，此时，绝缘粘结层200的外侧面与导体层100的上表面110平齐。如图7所示，为形成母排的成品，在第二次控深铣边之后，该绝缘粘结层200从导体层100的下表面120压合于到导体层100之间，此时，绝缘粘结层200的外侧面与导体层100的下表面120平齐，最终形成的母排的成品如图7所示。由上可以理解地，绝缘粘结层200和导体层100 之间是相间设置的，换句话说，如图7所示，母排成品中绝缘粘结层200、导体层100和绝缘粘结层200在左右方向上依次排列布置。

需说明的是，在本实施例中，为提高该母排电路板的安全性和可靠性，绝缘粘结层200由半固化片(图未示)和玻璃环氧树脂板(图未示)组合层压而成。可以理解地，该绝缘粘结层200为高绝缘性的绝缘材料，其通常比传统母排上涂抹的绝缘漆的绝缘性要好，因而，该母排电路板具有高可靠性和高安全性。

另外，因在大电流、高电压元器件之间的连接过程中，母排会产生大量的热量，为方便该母排电路板散热冷却，具有更小的温升和阻抗以及更低的阻值和功率损失，绝缘粘结层200的导热系数范围为1～4w/m.k，也即是说，采用比传统的绝缘介质的导热系数(通常为0.5w/m.k以下)要大的多的导热系数，这样即可依靠绝缘粘结层200自身的热量传递和散热来降低母排的发热，特别是在IGBT的应用中，这会大大地降低由于电压击穿而引起的电器元件损坏的概率。

如图8和图9所示，为使母排具备安装电路板的功能，并将导体层100内置于电路板内，该母排电路板还包括第一绝缘介质300、第二绝缘介质400和用以连接电路的连接通孔600。其中，如图8所示，第一绝缘介质300层压于导体层100的上表面110上，第二绝缘介质400层压于导体层100的下表面120上，且如图9所示，连接通孔600依次从第一绝缘介质300、各绝缘粘结层200通至第二绝缘介质400。

为使该母排电路板能电性导通，因而，如图10所示，第一绝缘介质300的外侧面上、连接通孔600的孔壁上以及第二绝缘介质400的外侧面上均镀有铜层500。需说明的是，第一绝缘介质300和第二绝缘介质400外侧面上的铜层 500可以在钻连接通孔600之前即图形电镀好，也可以在钻连接通孔600后再跟连接通孔600的孔壁一起沉铜制作而出。具体在本实施例中，如图8至图10所示，采用的是后一种方式来获得第一绝缘介质300和第二绝缘介质400外侧面上的铜层500。

同样，为使母排具有安装电路板的功能，如图11所示，第一绝缘介质300 和第二绝缘介质400上的铜层500上均蚀刻有第二线路700，显然，各铜层500 上的第二线路700正好相对设置。

如图12所示，为便于母排的连接，位于第一绝缘介质300和第二绝缘介质 400之间的导体层100均露出以形成母排的连接接口800。具体地，在蚀刻掉第二线路700的基础上，去掉导体层100上的第一绝缘介质300和第二绝缘介质 400。显然，可以理解地，此种结构即可非常适于母排的个性化定制，便于制作出多种类型的连接接口800，也即是说，可根据用户的实际需求来量身制作出对应的母排，而不需要在市场上去匹配铜排的对应类型。这样，即可实现母排电路板的平面化安装，连接结构简单，同时安装成本和材料走线成本下降。另外，因连接接口800是固定的，因而，走线比较简单，不易出错。

可以理解地，该母排电路板为导电材料和高绝缘性的绝缘材料组合而成的一种低电感应的复合型母排，其不仅具备母排的功能，还具备电路板的功能，也即是将母排和电路板集成在一起，此种结构的母排电路板不需要采用传统的模具冲模方式加工，而是直接采用传统的电路板的加工方式制作而出，只需要制作底片即可不需要制作母排的模具，由此大大地降低和生产成本，也简化了生产工艺。总体上，该母排电路板简洁紧凑，非常利于在较小空间内实现大电流、高电压元器件之间的连接。

需说明的是，该母排电路板广泛应用在电力及混合牵引、电力牵引设备、蜂窝通讯、基站、电话交换系统、大型网络设备、大中型计算机、电力开关系统、焊接系统、军事设备系统、发电系统、电动设备的功率转换模块等领域中，当然还可用于其它合适的领域中。

进一步地，为制作出第一线路130，如图2和图3所示，导体层100的上表面110先后经过一次控深蚀刻和一次控深铣边，同样地，如图5和图6所示，导体层100的下表面120也先后经过一次控深蚀刻和一次控深铣边。可以理解地，控深铣边是为了将控深蚀刻出的毛边去除掉，以留下需要的导体层100。当然，经过控深铣边后的导体层100的侧壁上通常具有一定的粗糙度，这样，一定程度上可以增大到导体层100与绝缘粘结层200之间的结合力，不易于分层爆板。

还可理解地，通过在导体层100的上表面110和下表面120分别控深蚀刻和控深铣边是为了避免因到导体层100的厚度太厚而导致加工难度的增大。具体在本实施例中，如图5至图7所示，为有效利用导体层100，减少导体层100 的厚度，导体层100的上表面110上的蚀刻深度与导体层100的下表面120上的蚀刻深度之和等于导体层100的所需厚度。

优选地，为更便于加工，通常，导体层100的上表面110上的蚀刻深度等于导体层100的下表面120上的蚀刻深度。也即是说，如果导体层100的厚度为3mm，则导体层100的上表面110上的蚀刻深度为1.5mm，导体层100的下表面120上的蚀刻深度也为1.5mm。

进一步地，为增大第一绝缘介质300和第二绝缘介质400与导体层100的结合力，防止分层，第一绝缘介质300和第二绝缘介质400与绝缘粘结层200 层压的一侧均设有防滑件(图未示)，也即是说，第一绝缘介质300的靠近导体层100的上表面110的一侧设有防滑件，同样地，第二绝缘介质400的靠近导体层100的下表面120的一侧设有防滑件。可以理解地，这样即可增大第一绝缘介质300和第二绝缘介质400与导体层100的摩擦力。优选地，在本实施例中，第一绝缘介质300和第二绝缘介质400与绝缘粘结层200层压的一侧均开设有凹槽(图未示)，当然，实际上，还可以通过设置凸点(图未示)等方式来增大第一绝缘介质300和第二绝缘介质400与导体层100之间的摩擦力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种母排电路板，其特征在于：包括上表面和下表面均制作有第一线路的具有厚度的导体层，还包括分别从所述导体层的所述上表面和所述下表面压合于所述导体层之间的绝缘粘结层，各所述绝缘粘结层的外侧面与所述导体层对应的所述上表面或所述下表面平齐；

所述母排电路板还包括用以连接电路的连接通孔以及分别层压于所述导体层的所述上表面和所述下表面上的第一绝缘介质和第二绝缘介质，所述连接通孔依次从所述第一绝缘介质、各所述绝缘粘结层通至所述第二绝缘介质，且所述第一绝缘介质的外侧面上、所述连接通孔的孔壁上以及所述第二绝缘介质的外侧面上均镀有铜层；所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质上的所述铜层上均蚀刻有第二线路，且位于所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质之间的所述导体层均露出以形成母排的连接接口。

2.如权利要求1所述的母排电路板，其特征在于：所述第一线路由所述导体层的上表面或下表面分别先后经过一次控深蚀刻和一次控深铣边而成。

3.如权利要求2所述的母排电路板，其特征在于：所述导体层的所述上表面上的蚀刻深度与所述导体层的所述下表面上的蚀刻深度之和等于所述导体层的厚度。

4.如权利要求3所述的母排电路板，其特征在于：所述导体层的所述上表面上的蚀刻深度等于所述导体层的所述下表面上的蚀刻深度。

5.如权利要求1所述的母排电路板，其特征在于：所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质与所述绝缘粘结层层压的一侧均设有防滑件。

6.如权利要求5所述的母排电路板，其特征在于：所述第一绝缘介质和所述第二绝缘介质与所述绝缘粘结层层压的一侧均开设有凹槽。

7.如权利要求1所述的母排电路板，其特征在于：所述绝缘粘结层的导热系数范围为1～4w/m.k。

8.如权利要求7所述的母排电路板，其特征在于：所述绝缘粘结层由半固化片和玻璃环氧树脂板组合层压而成。

9.如权利要求1至8任一项所述的母排电路板，其特征在于：所述导体层的厚度为3mm～5mm。

10.如权利要求9所述的母排电路板，其特征在于：所述导体层由紫铜板制作而成，且所述导体层的厚度为3mm。