CN213847120U - 一种电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源模块，包括第一基体和大功率器件，所述大功率器件的引脚穿过所述第一基体，与所述第一基体固定连接，还包括第二基体，第二基体与所述第一基体叠层放置且两者具有间隙，所述引脚的末端插装在所述第二基体上。本实用新型通过增设第二基体，并将第二基体与所述第一基体叠层放置，使该电源模块不受模块结构高度限制，不额外占用PCB铜箔面积，能最大限度地提升PCB铜箔有效导流面积。

Description

一种电源模块

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，具体涉及一种电源模块。

背景技术

在大功率电源模块中，随着功率密度的增加，PCB铜箔的导流面积也需要相应增加，否则会影响基体的散热。相同体积的电源模块，理论上100K电源模块的功率密度是50K电源模块的两倍，因此在相同的空间内也需要两倍的PCB铜箔导流面积进行通流，否则会影响基体的散热，造成单板局部过热，影响产品的性能。

现有技术中，为了解决大功率电源模块的散热问题，一种做法是通过增加一倍基体的层数来增加一倍铜箔的导流面积，比如6层基体变为12层基体。但因为大功率电源模块的基体叠层设计时，需要考虑内层的安规距离，所以基体的厚度也需要大幅度增加。因基体的加工能力局限，板厚大幅度增加会导致插件器件引脚过孔透锡高度不足，焊锡不能100％填充器件引脚与基体孔之间的间隙，影响器件与PCB铜箔之间的电流传输，造成大功率电流的导流能力不足。因此增加基体的层数与厚度的方案不可行。

另一种做法是通过增加基体的数量来增加铜箔的导流面积，比如一块6层基体变为相同面积的两块6层基体。这样即使不增加基体的厚度，PCB铜箔导流面积也会增加一倍。这就涉及到两块基体的板间互联方案设计。

传统的板间互联方式有如下几种：

1、两块基体之间通过在基体上设计金属化的引脚，进行焊接连接，实现信号互联。这种互联方式需要其中一块基体竖直安装，因电源模块的结构高度限制，竖直方向基体的高度尺寸会有局限，在相同的空间内不能大幅度地提升PCB铜箔的导流面积。

2、两块基体之间通过插针，插座进行连接，或直接通过插针进行连接，实现信号互联。这类互联方式，两块基体垂直或水平装配均可，但因为插针的过电流能力受限，只能传输较小功率电流，不能传输大功率电流，无法有效提升基体的导流能力。

3、两块基体之间通过金手指和插座进行连接，实现信号互联。这种互联方式需要其中一块PCB竖直安装，因电源模块的结构高度限制，竖直方向基体的高度尺寸会有局限，在相同的空间内不能大幅度提升PCB铜箔的导流面积。

4、两块基体之间通过线缆，铜排或五金件进行连接，实现信号互联。这种互联方式需要将基体的大功率电流引入线缆，铜排或五金件；为形成互联回路，需占用PCB铜箔有效面积进行线缆，铜排或五金件等的器件布局安装，并连通基体走线。这种方式存在以下不足：

a.PCB铜箔面积会被信号传输接口器件的本体面积和相应布线面积占用，在理论上不能100％提升PCB铜箔的有效导流面积；

b.线缆、铜排或五金件等信号传输接口产生的器件成本较高；

c.最节省电源模块空间的基体安装方式为水平重叠安装。但因线缆、铜排或五金件的本体也会占用空间高度，在电源模块高度空间紧张的情况下，不能大幅度提升PCB铜箔的导流面积。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电源模块，该电源模块不受模块结构高度限制，不额外占用PCB铜箔面积，能最大限度地提升PCB铜箔有效导流面积。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种电源模块，包括第一基体和大功率器件，所述大功率器件的引脚穿过所述第一基体，与所述第一基体固定连接，还包括第二基体，第二基体与所述第一基体叠层放置且两者具有间隙，所述引脚的末端插装在所述第二基体上。

进一步地，所述第一基体上开设有第一引脚孔位，所述第二基体上开设有第二引脚孔位，所述第一引脚孔位的位置与所述第二引脚孔位相对应。

进一步地，还包括支撑块，所述支撑块设置在所述第一基体和第二基体之间。

进一步地，所述大功率器件包括功率管、电感、散热器中的任意一种或多种。

进一步地，所述第一基体和第二基体为PCB线路板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过增设第二基体，并将第二基体与所述第一基体叠层放置，使该电源模块不受模块结构高度限制，不额外占用PCB铜箔面积，能最大限度地提升PCB铜箔有效导流面积。

附图说明

图1为本实用新型的电源模块在一个优选实施例中的侧剖视图；

图2为本实用新型的第一基体和第二基体在一个优选实施例中的立体结构示意图；

图3为本实用新型的第一基体和大功率器件在一个优选实施例中的侧剖视图。

附图标记包括：

100—第一基体 110—第一引脚孔位 200—第二基体

210—第二引脚孔位 300—大功率器件 310—功率管

320—电感 330—引脚 340—散热器

500—支撑块

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

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

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照图1，为本实用新型的一较佳实施例，该一种电源模块包括第一基体100和大功率器件300，所述大功率器件300的引脚330穿过所述第一基体100，与所述第一基体100固定连接，还包括第二基体200，第二基体200与所述第一基体100叠层放置且两者具有间隙，所述引脚330的末端插装在所述第二基体200上。

本实用新型通过增设第二基体200，并将第二基体200与所述第一基体100叠层放置，使该电源模块不受模块结构高度限制，不额外占用PCB铜箔面积，能最大限度地提升PCB铜箔有效导流面积。以下对上述各个组成部分分别作进一步详细介绍。

如图1所示，该电源模块包括第一基体100、第二基体200和大功率器件300。其中大功率器件300上设有引脚330。

如图2所示，所述第一基体100上开设有第一引脚孔位110，所述第二基体200上开设有第二引脚孔位210，所述第一引脚孔位110的位置与所述第二引脚孔位210相对应。如此设置，便于将大功率器件300布局在第一基体100、第二基体200相同的位置，当第一基体100、第二基体200上下重叠时，大功率器件300的引脚330可以同时穿透第一基体100和第二基体200。

如图3所示，大功率器件300插装在第一基体100上，与第一基体100焊接在一起。具体地，大功率器件300的引脚330穿过第一基体100的第一引脚孔位110。如此设置，大功率器件300可与第一基体100形成透锡饱满的焊点，保证有效的连接。与常规生产不同，焊接完成后需要保持大功率器件300的引脚300一定长度，以便使大功率器件300还可以穿透第二基体200，实现叠层焊接。

所述大功率器件300的引脚330的末端插装在所述第二基体200上。所述大功率器件300的引脚330直接穿透第二基体200的第二引脚孔位210，大功率器件300与第一基体100、第二基体200分别独立形成有效焊点。

第一基体100和第二基体200可以在外观上、器件布局上、尺寸上不完全一致；第一基体100和第二基体200可以根据实际需要只在局部使所述第一引脚孔位110的位置与所述第二引脚孔位210相对应，使引脚330同时穿透第一基体100和第二基体200，使大电流直接通过穿透不同基体的大功率器件300的引脚330实现不同线路板间电流传输。

可以理解的是，第一基体100和第二基体200可以是PCB线路板，也可以是铜排、铝排等金属基板和其他复合材料。

在本申请的优选实施例中，可以除了第一基体100和第二基体200，还包括更多数量的基体，各个基体之间均通过叠层焊接，共用大功率器件300的引脚330传输电流实现互联。

在本申请的优选实施例中，第一基体100和第二基体200之间设置有支撑块500。第一基体100和第二基体200通过支撑块500保持适当的缝隙。第一基体100和第二基体200之间的缝隙可以保证大功率器件300与第二基体200独立形成透锡饱满的焊点，保证有效的连接。

可以理解的是，本实用新型中所述大功率器件300包括功率管310、电感320、散热器340中的任意一种或多种，在此不做限制。

本实用新型将第一基体100和第二基体200通过引脚330互联，形成一个整体。完成焊接后第一基体100和第二基体200直接通过引脚330进行大电流的传输，实现第一基体100和第二基体200的板间信号互联，最大限度地提升了PCB铜箔有效导流面积；因第一基体100和第二基体200之间的缝隙较小，在高度上不会受电源模块结构空间的限制；从外观上，几乎不能分辨出这是由两块基体通过叠层焊接形成的板间互联组装件。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种电源模块，包括第一基体(100)和大功率器件(300)，所述大功率器件(300)的引脚(330)穿过所述第一基体(100)，与所述第一基体(100)固定连接，其特征在于：还包括第二基体(200)，第二基体(200)与所述第一基体(100)叠层放置且两者具有间隙，所述引脚(330)的末端插装在所述第二基体(200)上。

2.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于：所述第一基体(100)上开设有第一引脚孔位(110)，所述第二基体(200)上开设有第二引脚孔位(210)，所述第一引脚孔位(110)的位置与所述第二引脚孔位(210)相对应。

3.根据权利要求1或2所述的电源模块，其特征在于：还包括支撑块(500)，所述支撑块(500)设置在所述第一基体(100)和第二基体(200)之间。

4.根据权利要求3所述的电源模块，其特征在于：所述大功率器件(300)包括功率管(310)、电感(320)、散热器(340)中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于：所述第一基体(100)和第二基体(200)为PCB线路板。

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