TWI504325B - Three-dimensional circuit board - Google Patents

Description

立體式電路板

本發明係關於一種電路板結構，尤指一種立體式電路板。

請同時參閱圖一、圖二，圖一係傳統立體式電路板局部構件組合示意圖，圖二係傳統立體式電路板局部構件分解示意圖，如圖所示：一般而言，小功率的立體式電路板90通常都包括有整合控制迴路以及功率晶體。當考慮功率晶體散熱及控制迴路穩定度，會將其迴路設計為控制電路板91與功率電路板92兩部份，利用控制電路板91與功率電路板92分離設計，可有效減少控制電路板91受到溫度的影響，以提高控制元件穩定度。此外，將其功率電路板92直接設計於散熱外殼上，更可提高功率電路板散熱速度，但此種分離式設計需要額外再設計連接機構。

目前市面一般的立體式電路板，對於上述連接機構均是使用焊錫與支撐用導電機構來作兩者之間的連接，如圖二所示，而立體式電路板連接機構設計主要目的在於：1.傳遞控制訊號。2.導通大電流流通功率晶體。3.定位控制電路板與功率電路板的相對位置。因此控制電路板91與功率電路板92的連接機構設計顯得特別重要。

本發明之主要目的，乃在於提供一種立體式電路板，其特徵 在於功率電路板與控制電路板之間的導電元件，其導電元件被用來傳遞功率電路板與控制電路板之間的電流訊號。

在本發明立體式電路板的實施例中，立體式電路板至少包括有底座、功率電路板、控制電路板、導電元件、緩衝塊與蓋體，其中底座上係具有定位柱，而控制電路板和功率電路板上皆具有定位孔，此外，功率電路板係設置於底座上，且功率電路板的頂面上具有複數個銅箔，控制電路板同樣設置於底座中，並位於功率電路板的上方，在控制電路板的底面還設有複數個銅箔，導電元件則設置於功率電路板與控制電路板之間，緩衝塊設置在控制電路板上，如此一來，當蓋體與底座相互組合固定後，位於蓋體和底座之間的功率電路板、導電元件、控制電路板與緩衝塊等構件，全部均被壓合固定，以形成一個立體式電路板。

在上述的實施例中的功率電路板上更包括有功率元件與緩衝墊，且緩衝墊係設置於功率元件上，並位於功率元件與導電元件之間，藉此達到緩衝與迫緊的作用。

在上述的實施例中的底座上具有定位柱，而定位柱可用於作為控制電路板與功率電路板之間的定位，功率電路板亦可依定位柱進行底座相對位置定位。

在上述的實施例中的導電元件可以例如是ㄈ字型或ㄣ字型的導電片，且導電元件具有第一連接端與第二連接端，其中第一連接端係連接於功率電路板的頂面，並與銅箔電性連接，而第二連接端則連接於控制電路板的底面，並與銅箔電性連接。

藉上述實施例中所述構件，當蓋體與底座使用螺栓鎖付後， 使蓋體和底座之間的功率電路板、功率元件、緩衝墊、導電元件、控制電路板與緩衝塊等構件，全部均被壓合固定，以形成一個立體式電路板。

為讓本發明之目的、特徵和優點能使該領域具有通常知識者更易理解，下文係以較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

90‧‧‧小功率的立體式電路板

91‧‧‧控制電路板

92‧‧‧功率電路板

10‧‧‧立體式電路板

20‧‧‧底座

21‧‧‧定位柱

30‧‧‧功率電路板

31‧‧‧頂面

32‧‧‧銅箔

33‧‧‧功率元件

34‧‧‧緩衝墊

35‧‧‧定位孔

40‧‧‧控制電路板

41‧‧‧底面

42‧‧‧銅箔

44‧‧‧定位孔

50‧‧‧導電元件

51‧‧‧第一連接端

52‧‧‧第二連接端

60‧‧‧緩衝塊

70‧‧‧蓋體

圖一係傳統立體式電路板局部構件組合示意圖。

圖二係傳統立體式電路板局部構件分解示意圖。

圖三係本發明立體式電路板外觀組合示意圖。

圖四係本發明立體式電路板剖面示意圖。

圖五係本發明立體式電路板結構分解示意圖一。

圖六係本發明立體式電路板結構分解示意圖二。

請同時參閱圖三至圖六所示，如圖所示：本發明之立體式電路板10至少包括有底座20、功率電路板30、控制電路板40、導電元件50、緩衝塊60與蓋體70，其中底座20係可作為散熱構件使用，且底座20上係具有定位柱21，而控制電路板40上則具有定位孔44，藉由定位孔44與定位柱21之組合，便可達到固定控制電路板40的目的，此外，功率電路板30係藉由定位孔35設置於底座20上，且功率電路板30的頂面31上具有複數個銅箔32，而控制電路板40同樣設置於底座20中，並位於功率電路板30的上方，控制電路板40的底面41更設有複數個銅箔42；其他要進一步說明的是，導電元件50係設置於功率電路板30與控制電路板40之間，緩衝塊60則設置於控制電路板40上， 當蓋體70與底座20相互組合固定後，緩衝塊60同時貼靠於蓋體70之內面，要先說明的是，在本實施例中，緩衝塊60例如是一種彈性緩衝件，以提供緩衝及迫緊效果。當蓋體70與底座20組合後，緩衝塊60便可作為控制電路板40與功率電路板30之間的壓合支撐機構，並同時具有緩衝及迫緊效果。

除上述構件組合外，本發明之導電元件50可以例如是ㄈ字型或ㄣ字型的導電片，導電元件50具有第一連接端51與第二連接端52，且第一連接端51係連接於功率電路板30的頂面31，並與銅箔32電性連接，而第二連接端52則連接於控制電路板40的底面41，並與銅箔42電性連接。

在上述實施例中，功率電路板30上更包括有至少一個功率元件33與至少一個緩衝墊34，其中緩衝墊34係設置於功率元件33上，且位於功率元件33與控制電路板40之間，藉此，經由緩衝墊34同樣可以有緩衝與迫緊的作用。

要再次說明的是，上述的底座20上具有定位柱21，而定位柱21可用於作為控制電路板40與功率電路板30之間的定位，功率電路板30藉由定位孔35依定位柱21進行底座20相對位置定位，由於在功率電路板30上設置(焊有)功率元件33，當導電元件50組焊於功率電路板30與控制電路板40之間時，導電元件50的第一連接端51(亦即導電元件的底面)係以焊錫連接於功率電路板30的頂面31，第二連接端52(亦即導電元件的頂面)則連接於控制電路板40的底面41，並覆蓋在功率元件33上方，此時，緩衝墊34即位在功率元件33與導電元件50之間，並提供緩衝、迫緊及支撐的作用。另外，控制電路板40依底座20上的定位柱21放置在導電元件50上，利用底座20上定位柱21可同步定位控制電路板40及功率電路板30，此時，功率電路板30上的功率元件33 投影在控制電路板40的位置上可設置緩衝塊60，當蓋體70與底座20使用螺栓鎖付後，使蓋體70和底座20之間的功率電路板30、功率元件33、緩衝墊34、導電元件50、控制電路板40與緩衝塊60等構件，全部均被壓合固定，以形成一個立體式電路板10。

上述導電元件50使大電流流通於控制電路板40與功率電路板30之間，緩衝塊60與緩衝墊34被壓合後所產生的回彈力量，可以讓控制電路板40與功率電路板30穩定地被固定在底座20的定位柱21上；綜合前述，本發明的實施例中，導電元件50與控制電路板40的連接是利用定位柱21的定位功能，以及利用緩衝塊60與緩衝墊34的回彈力量，以壓合方式取代焊接製程，減少了費時的焊錫作業。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧立體式電路板

20‧‧‧底座

21‧‧‧定位柱

30‧‧‧功率電路板

32‧‧‧銅箔

33‧‧‧功率元件

34‧‧‧緩衝墊

40‧‧‧控制電路板

42‧‧‧銅箔

50‧‧‧導電元件

60‧‧‧緩衝塊

70‧‧‧蓋體

Claims (6)

1. 一種立體式電路板，包括：一底座；一功率電路板，設置於該底座上，且該功率電路板頂面上具有複數個銅箔；一控制電路板，設置於該底座中且位於該功率電路板上方，該控制電路板底面並設有複數個銅箔；以及一導電元件，設置於該功率電路板與該控制電路板之間，且該導電元件具有一第一連接端與一第二連接端，其中該第一連接端連接於該功率電路板頂面，並與該些銅箔電性連接，而該第二連接端係連接於控制電路板底面，並與該些銅箔電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的立體式電路板，其中該功率電路板上更包括有至少一個功率元件與至少一個緩衝墊，其中該至少一個緩衝墊係設置於該至少一個功率元件上，並位於該至少一個功率元件與該控制電路板之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的立體式電路板，更包括有：一蓋體，係與該底座組合固定；以及一緩衝塊，係設置於該控制電路板上，並貼靠於該蓋體之內面。
4. 如申請專利範圍第1項所述的立體式電路板，其中底座上係具有一定位柱，而該功率電路板及控制電路板上則均具有一定位孔，藉由該定位孔與該定位柱之組合，可使該功率電路板及控制電路板固定於該底座中。
5. 如申請專利範圍第1項所述的立體式電路板，其中該導電元件係為ㄈ字型導電片。
6. 如申請專利範圍第1項所述的立體式電路板，其中該導電元件係為ㄣ字型 導電片。