TWI654512B - 電源轉接裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電源轉接裝置，包含：一外殼、一第一電子模組、一第二電子模組，及一絕緣座。第一電子模組容置於外殼內，並包括一第一電路板，及一個設置於第一電路板的一次側電路。第二電子模組容置於外殼內，且包括一第二電路板，及一個設置於第二電路板的二次側電路。絕緣座與第一電路板相配合界定一供一次側電路的至少部分元件容置於內的第一空間，並與第二電路板相配合界定一供二次側電路的至少部分元件容置於內的第二空間，且絕緣座的表面形成有至少一對兩端分別電連接第一電子模組的一次側電路與第二電子模組的二次側電路的金屬導線。

Description

電源轉接裝置及其製造方法

本發明是有關於一種轉接裝置，特別是指一種電源轉接裝置及其製造方法。

現有的電源轉接裝置是以一般110V或220V的交流電為電源，透過其內部的變壓器與其他電子元件的搭配將高電壓的交流電轉換為低電壓的直流電，然後再將低電壓的直流電輸出至電子裝置，例如可充電電池或手機等。

例如，大陸專利公開號CN103959574A揭露一種具有單件式絕緣體組件的電源適配器，該電源適配器主要包含一主印刷電路板(主PCB)、一次印刷電路板(次PCB)，及一單件式絕緣體結構，該絕緣體結構具有嵌入其中的通道，且金屬構件可插入所述通道中，以在主PCB與次PCB之間形成電通路。

然而，上述習知電源適配器的單件式絕緣體結構需使用埋入射出金屬構件的方式來將主PCB與次PCB之間形成電連接，且習知的製造過程需經過波峰焊接製程，因此絕緣體結構需選 擇耐溫性高的材料，如此不僅增加製造成本，還增加製程複雜度。

因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能夠簡化製程的電源轉接裝置。

於是，本發明電源轉接裝置在一些實施態樣中，是包含：一種電源轉接裝置，包含：一外殼、一第一電子模組、一第二電子模組，及一絕緣座。第一電子模組容置於外殼內，並包括一第一電路板，及一個設置於第一電路板的一次側電路。第二電子模組容置於外殼內，且包括一第二電路板，及一個設置於第二電路板的二次側電路。絕緣座與第一電路板相配合界定一供一次側電路的至少部分元件容置於內的第一空間，並與第二電路板相配合界定一供二次側電路的至少部分元件容置於內的第二空間，且絕緣座的表面形成有至少一對兩端分別電連接第一電子模組的一次側電路與第二電子模組的二次側電路的金屬導線。

在一些實施態樣中，該等金屬導線是以立體模塑互連裝置技術(Molded Interconnect Device Technology，簡稱：MID技術)鍍製於該絕緣座的表面。

在一些實施態樣中，該第一電子模組的第一電路板與該第二電子模組的第二電路板概呈平行配置。

在一些實施態樣中，該第二電子模組的二次側電路朝 向該第一電路板。

在一些實施態樣中，該絕緣座的材質為耐低溫材料所製，該耐低溫材料的最高耐溫範圍介於攝氏120度至150度。

在一些實施態樣中，該絕緣座的材質為耐高溫材料所製，該耐高溫材料的最高耐溫範圍介於攝氏200度至300度。

本發明電源轉接裝置在一些實施態樣中，是包含：一第一電子模組、一第二電子模組，及一絕緣座。第一電子模組包括一第一電路板，及至少一設置於該第一電路板的電子元件。第二電子模組包括一第二電路板，及至少一設置於該第二電路板的電子元件。絕緣座設置於該第一電路板及第二電路板之間，而於該絕緣座上形成有至少一對兩端分別電連接該第一電子模組及該第二電子模組的金屬導線。

在一些實施態樣中，電源轉接裝置更包含一設置於該絕緣座的一表面的電子元件，該電子元件機械及電性連接該對金屬導線。

本發明之其中另一目的，即在提供一種能夠簡化製程的電源轉接裝置的製造方法。

於是，本發明電源轉接裝置的製造方法在一些實施態樣中，是包含以下步驟：提供一第一電子模組，其包括一第一電路板，及至少一設置於該第一電路板的電子元件；提供一第二電子模 組，其包括一第二電路板，及至少一設置於該第二電路板的電子元件；提供一絕緣座；於該絕緣座的至少一表面形成至少一對金屬導線；將該絕緣座設置於該第一電路板及第二電路板之間；及令該對金屬導線的兩端分別電連接該第一電子模組及該第二電子模組。

在一些實施態樣中，電源轉接裝置的製造方法更包含於該絕緣座的一表面設置一電子元件，且令該電子元件機械及電性連接該對金屬導線。

本發明至少具有以下功效：透過兩第一金屬導線以立體模塑互連裝置技術(MID技術)鍍製於絕緣座的表面，使得絕緣座不需要埋入射出金屬接腳，即可將一次側電路與二次側電路形成電連接，進而簡化製程。

2‧‧‧第一電子模組

21‧‧‧第一電路板

22‧‧‧一次側電路

23‧‧‧輸入側電路

231‧‧‧金屬彈片

24‧‧‧端子

3‧‧‧第二電子模組

31‧‧‧第二電路板

32‧‧‧二次側電路

33‧‧‧插座連接器

331‧‧‧插口

4‧‧‧絕緣座

41‧‧‧第一空間

42‧‧‧第二空間

5‧‧‧第一金屬導線

6‧‧‧第二金屬導線

7‧‧‧光耦合元件

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明電源轉接裝置的一實施例的一立體圖；圖2是該實施例的一立體分解圖，說明組裝狀態；圖3是該實施例的一立體分解圖，說明細部元件且圖中省略一外殼；圖4是該實施例的一立體分解圖，說明細部元件且圖中省略外 殼；及圖5是該實施例的一立體圖，說明細部元件的組裝狀態，且圖中省略外殼。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明電源轉接裝置之一實施例，包含：一外殼1、一第一電子模組2、一第二電子模組3、一絕緣座4、兩第一金屬導線5，及兩第二金屬導線6。

外殼1包括一第一基壁11、一圍繞壁12，及一第二基壁13。第一基壁11形成有一插孔111，圍繞壁12由第一基壁11周緣延伸且與第一基壁11相配合圍繞界定一容室10，容室10用於容置第一電子模組2、第二電子模組3、絕緣座4、兩第一金屬導線5及兩第二金屬導線6，而第二基壁13則蓋設於圍繞壁12周緣並封閉容室10。

如圖3與圖4所示，第一電子模組2包括一第一電路板21、一個一次側電路22，及一個輸入側電路23。一次側電路22與輸入側電路23設置於第一電路板21，且輸入側電路23具有一對金屬彈片231，用於接收輸入電流。

第二電子模組3包括一第二電路板31、一個二次側電路32，及一插座連接器33。第二電路板31與第一電路板21概呈平行配置。二次側電路32與插座連接器33設置於第二電路板31並朝向第一電路板21之方向，其中，一次側電路22與二次側電路32具有導線、變壓器、整流器及電容器等用於電源轉換的電子元件，由於此為習知的元件，故在此不多加贅述。而插座連接器33具有一用於供一對接連接器(未圖示)對接以輸出直流電的插口331，在本實施例中，插座連接器33為符合USB傳輸規範的連接器。而如圖2所示，外殼1的插孔111對應於插座連接器33的插口331。

絕緣座4設置於第一電子模組2的第一電路板21與第二電子模組3的第二電路板31之間，絕緣座4與第一電路板21相配合界定一第一空間41，且絕緣座4與第二電路板31相配合界定一第二空間42。第一空間41供一次側電路22的部分元件容置於內，須說明的是，一次側電路22的保險絲(未圖示)安裝於絕緣座4的凹槽內，第二空間42供插座連接器33及二次側電路32的部分元件容置於內，透過絕緣座4阻隔一次側電路22與二次側電路32，使得一次側電路22的高電壓不會影響二次側電路32的低電壓，如此可使本實施例的電源轉接裝置能夠更加穩定地將交流電轉換為直流電。

搭配參閱圖5，絕緣座4的表面形成有一對第一金屬導線5，兩第一金屬導線5的兩相反端分別電連接第一電子模組2的一 次側電路22與第二電子模組3的二次側電路32，進一步來說，兩第一金屬導線5是以立體模塑互連裝置技術(Molded Interconnect Device Technology，簡稱：MID技術)鍍製於絕緣座4的表面，如此一來，電源轉接裝置的絕緣座4不需要埋入射出金屬接腳，即可將一次側電路22與二次側電路32形成電連接，進而達到簡化製程的功效。特別要說明的是，在本實施例中，兩第一金屬導線5的導電路徑上設置有一光耦合元件7，且第一金屬導線5於接近光耦合元件7處係斷開而非連續，供光耦合元件7的對應接腳機械及電性連接，光耦合元件7可擷取一部分輸出電壓並回授至一脈衝寬度調變積體電路(未圖示)，藉由調整脈衝寬度調變積體電路的輸出脈波寬度以穩定輸出電壓值。此外，絕緣座4的表面還形成有一對第二金屬導線6，兩第二金屬導線6自輸入側電路23朝一次側電路22之方向延伸且各第二金屬導線62的兩相反端分別電連接輸入側電路23與一次側電路22，兩第二金屬導線6同樣是以立體模塑互連裝置技術(MID技術)鍍製於絕緣座4的表面，再者，輸入側電路23的一對金屬彈片231亦是安裝於絕緣座4的表面，且機械及電性連接至兩第二金屬導線6，用於接收輸入電流。如此可將輸入側電路23與一次側電路22透過第二金屬導線6及金屬彈片231形成電連接。

此外，於其他不同配置實施例中，上述兩第一金屬導線5的導電路徑上的光耦合元件7可由其他電子元件所取代，由於將 電子元件透過第一金屬導線5而設於絕緣座4的表面，可節省將電子元件設於絕緣座4內部所需空間。此外，於其他實施例中，亦可將第一金屬導線5連續形成於絕緣座4表面而不斷開，即透過第一金屬導線5的連續線路直接將一次側電路22與二次側電路32形成電連接。

以下說明本實施例以其中一MID技術將兩第一金屬導線5及兩第二金屬導線6鍍製於絕緣座4的表面之主要步驟。首先，於絕緣座4的表面以印刷方式形成一包含活性金屬的活化層，活化層的材料係包含選自鈀、銠、鉑、銀，或此等之一組合的催化性金屬；然後，以非電鍍製程於活化層表面形成一第一金屬層，在本實施步驟所述的非電鍍製程例如為化學鍍製程，且第一金屬層的材質為鎳，但其材質也可為銅，並不以本實施例所揭露的材質為限；接著，以雷射光束沿一預設路徑去除部分的第一金屬層及對應的活化層，以形成貫穿第一金屬層及活化層的一間隙並由間隙區隔出彼此相間隔的一導線圖案區(即預計形成的第一金屬導線5、第二金屬導線6)及一非導線圖案區；再來，以電鍍製程僅於導線圖案區的第一金屬層表面形成一第二金屬層，第二金屬層的材質為銅；最後，去除非導線圖案區的第一金屬層及對應的活化層。如此一來，位於導線圖案區的第一金屬層及第二金屬層即形成為本實施例的兩第一金屬導線5及兩第二金屬導線6。除了上述的製作流程外，本實施例 也可利用其他的MID技術來將兩第一金屬導線5及兩第二金屬導線6鍍製於絕緣座4的表面。

另一方面，在本實施例中，由於兩第一金屬導線5是鍍製於絕緣座4而直接焊接於第一電路板21與第二電路板31，因此，絕緣座4的材質可選擇耐低溫材料或耐高溫材料所製。當絕緣座4為耐低溫材料時，其最高耐溫範圍介於攝氏120度至150度，若欲將電子零件焊接於絕緣座4，則需選擇低溫焊接，例如攝氏80度用的錫膏；而當絕緣座4為耐高溫材料時，其最高耐溫範圍介於攝氏200度至300度，若欲將電子零件焊接於絕緣座4，則可選擇高溫焊接，例如攝氏138度用的錫膏。再者，兩第一金屬導線5可以雷射焊接、波峰焊接或其他焊接製程來與第一電路板21、第二電路板31形成電連接，進而提高製程上的選擇性。

參閱圖1、圖2與圖5，第一電子模組2還包括兩個端子24，端子24與輸入側電路23電連接且彼此相間隔地分別穿設於外殼1的第二基壁13並朝外凸伸，端子24用於接收一交流電源傳來的交流電，例如一般的家庭用電AC110V或AC220V，且端子24與插孔111位於外殼1的不同側，例如在本實施例中，端子24與插孔111是位於外殼1的相反兩側，但不以此為限。

該等端子24接收交流電後，會將高電壓的交流電傳遞至輸入側電路23的一對金屬彈片231，然後再透過一次側電路22與 二次側電路32的配合使高電壓的交流電轉換為低電壓的直流電而由插座連接器33輸出。

綜上所述，本發明電源轉接裝置透過兩第一金屬導線5是以立體模塑互連裝置技術(MID技術)鍍製於絕緣座4的表面，使得絕緣座4不需要埋入射出金屬接腳，即可將一次側電路22與二次側電路32形成電連接，進而簡化製程，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (9)

1. 一種電源轉接裝置，包含：一外殼；一第一電子模組，容置於該外殼內，並包括一第一電路板，及一個設置於該第一電路板的一次側電路；一第二電子模組，容置於該外殼內，且包括一第二電路板，及一個設置於該第二電路板的二次側電路；及一絕緣座，與該第一電路板相配合界定一供該一次側電路的至少部分元件容置於內的第一空間，並與該第二電路板相配合界定一供該二次側電路的至少部分元件容置於內的第二空間，且該絕緣座的表面形成有至少一對兩端分別電連接該第一電子模組的一次側電路與該第二電子模組的二次側電路的金屬導線，其中，該等金屬導線是以立體模塑互連裝置技術(Molded Interconnect Device Technology，簡稱：MID技術)鍍製於該絕緣座的表面。
2. 如請求項1所述電源轉接裝置，其中，該第一電子模組的第一電路板與該第二電子模組的第二電路板概呈平行配置。
3. 如請求項1所述電源轉接裝置，其中，該第二電子模組的二次側電路朝向該第一電路板。
4. 如請求項1至3中任一項所述電源轉接裝置，其中，該絕緣座的材質為耐低溫材料所製，該耐低溫材料的最高耐溫範圍介於攝氏120度至150度。
5. 如請求項1至3中任一項所述電源轉接裝置，其中，該絕緣 座的材質為耐高溫材料所製，該耐高溫材料的最高耐溫範圍介於攝氏200度至300度。
6. 一種電源轉接裝置，包含：一第一電子模組，包括一第一電路板，及至少一設置於該第一電路板的電子元件；一第二電子模組，包括一第二電路板，及至少一設置於該第二電路板的電子元件；及一絕緣座，設置於該第一電路板及第二電路板之間，而於該絕緣座的表面上形成有至少一對兩端分別電連接該第一電子模組及該第二電子模組的金屬導線，其中，該等金屬導線是以立體模塑互連裝置技術(Molded Interconnect Device Technology，簡稱：MID技術)鍍製於該絕緣座的表面。
7. 如請求項6所述電源轉接裝置，更包含一設置於該絕緣座的一表面的電子元件，該電子元件機械及電性連接該對金屬導線。
8. 一種電源轉接裝置的製造方法，包含下述步驟：提供一第一電子模組，其包括一第一電路板，及至少一設置於該第一電路板的電子元件；提供一第二電子模組，其包括一第二電路板，及至少一設置於該第二電路板的電子元件；提供一絕緣座；於該絕緣座的至少一表面形成至少一對金屬導線，其中，該等金屬導線是以立體模塑互連裝置技術(Molded Interconnect Device Technology，簡稱：MID技術)鍍製於該絕緣座的表面；將該絕緣座設置於該第一電路板及第二電路板之間；及令該對金屬導線的兩端分別電連接該第一電子模組及該第二電子模組。
9. 如請求項8所述電源轉接裝置的製造方法，更包含於該絕緣座的一表面設置一電子元件，且令該電子元件機械及電性連接該對金屬導線。