TWI719790B

TWI719790B - 電源供應裝置

Info

Publication number: TWI719790B
Application number: TW108148487A
Authority: TW
Inventors: 張志隆; 黃文政
Original assignee: 技嘉科技股份有限公司
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-02-21
Also published as: TW202127740A; CN113068305A; CN113068305B

Abstract

本發明提供一種電源供應裝置。電源供應裝置包括電路板、多個電連接器以及多個電源轉換器。電路板具有第一平面以及相對於第一平面的第二平面。所述多個電連接器分別藉由表面黏著技術被設置於第一平面。所述多個電源轉換器分別藉由表面黏著技術被設置於第二平面。所述多個電源轉換器經由電路板將多個第一電源提供至所述多個電連接器的至少其中之一。

Description

電源供應裝置

本發明是有關於一種電源供應裝置，且特別是有關於一種藉由表面黏著技術所形成的電源供應裝置。

一般來說，電源供應裝置會使用多個DIP（dual in-line package，雙列直插封裝）形式的電連接器。DIP形式的電連接器會被設置於電路板的第一平面。然而，在使用DIP形式的電連接器的情況下，電路板的相對於第一平面的第二平面會因為具有大量的焊點。第二平面的可利用面積會非常有限。因此，電路板必須藉由線材、另一電路板等連接介面才能連結電連接器。如此一來，電源的傳輸損耗會被提高。

本發明提供一種藉由表面黏著技術所形成的電源供應裝置。

本發明的電源供應裝置包括電路板、多個電連接器以及多個電源轉換器。電路板具有第一平面以及相對於第一平面的第二平面。所述多個電連接器藉由表面黏著技術被設置於第一平面。所述多個電源轉換器藉由表面黏著技術被設置於第二平面。所述多個電源轉換器經由電路板與所述多個電連接器進行電性耦接。所述多個電源轉換器經配置以經由電路板將所述多個第一電源提供至所述多個電連接器的至少其中之一。

在本發明的一實施例中，所述多個電連接器的至少其一分別包括多個連接針腳。所述多個連接針腳被彎折。所述多個連接針腳的彎折部分藉由表面黏著技術被固定於第一平面。

在本發明的一實施例中，上述的電源供應裝置利用膠層覆蓋所述多個連接針腳的彎折部分。

在本發明的一實施例中，所述多個電連接器的至少其一分別包括多個連接腳墊。所述多個連接腳墊藉由表面黏著技術被固定於第一平面。

在本發明的一實施例中，所述多個連接腳墊的接觸面積與第一平面之間的接觸面積依據所述多個第一電源的電流規格被放大。

在本發明的一實施例中，上述的電源供應裝置還包括外殼。所述多個電連接器分別包括多個電連接端子以及殼體。外殼用以固定所述多個電連接器的殼體並使所述多個電連接端子暴露於電源供應裝置。

在本發明的一實施例中，上述的電源供應裝置還包括至少一電連接結構。電源供應裝置經由至少一電連接結構接收一第二電源，並將第二電源提供至所述多個電連接器的至少其中之一。第二電源的功率大於所述多個第一電源的功率。

在本發明的一實施例中，上述的電路板藉由多個導電通孔結構以及多個金屬內連線結構的至少其中之一使所述多個電連接器與所述多個電源轉換器電性耦接。

在本發明的一實施例中，上述的電源供應裝置還包括多個被動元件。所述多個被動元件藉由表面黏著技術被設置於第一平面以及第二平面的至少其中之一。

在本發明的一實施例中，所述多個被動元件的至少其一為電容器。

基於上述，電連接器是藉由表面黏著技術被設置於第一平面。相較於DIP形式的電連接器，電路板的第二平面的可利用面積會明顯增加。除此之外，電源轉換器是藉由表面黏著技術被設置於第二平面。電源轉換器經轉換的電源，也就是第一電源，能夠提供至電連接器的至少其中之一。如此一來，本發明能夠有效地降低電源的傳輸損耗並降低電源供應裝置的體積。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參考圖1，圖1是依據本發明一實施例所繪示的電源供應裝置的配置示意圖。在本實施例中，電源供應裝置100包括電路板110、電連接器120_1~120_9以及電源轉換器130_1~130_4。電路板110具有第一平面PL1以及第二平面PL2。第一平面PL1相對於第二平面PL2。電連接器120_1~120_9藉由表面黏著技術（Surface Mount Technology，SMT）被設置於第一平面PL1。電源轉換器130_1~130_4分別藉由表面黏著技術被設置於第二平面PL2。電源轉換器130_1~130_4分別經由電路板110與電連接器120_1~120_9進行電性耦接。電源轉換器130_1~130_4分別會經由電路板110將多個第一電源提供至電連接器120_1~120_9的至少其中之一。電連接器120_1~120_9分別接收到第一電源並輸出第一電源。本發明的電連接器的數量、電源轉換器的數量可以是多個，併不以本實施例為限。

在本實施例中，上述的多個第一電源的電力規格並不完全相同。本實施例的第一電源可例如是電壓值低於12伏特的任何電源（本發明並不以此為限）。

在此舉例來說明，電源轉換器130_1將輸入電源轉換為電壓值為5伏特的第一電源，並經由電路板110將此第一電源提供至電連接器120_1~120_6中的第一部分腳位。電源轉換器130_2將輸入電源轉換為電壓值為3.3伏特的第一電源，並經由電路板110將此第一電源提供至電連接器120_1~120_7中的第二部分腳位。因此，電連接器120_1~120_6能夠輸出電壓值為3.3伏特的第一電源以及電壓值為5伏特的第一電源。電連接器120_7能夠輸出電壓值為3.3伏特的第一電源。

在本實施例中，電源供應裝置100還包括電連接結構140。電源供應裝置100會經由電連接結構140接收第二電源，並將第二電源提供至電連接器120_1~120_9的至少其中之一。第二電源的功率大於第一電源的功率。本實施例的第二電源可例如是電壓值高於或等於12伏特的任何電源（本發明並不以此為限）。舉例來說明，電壓值為12伏特的第二電源經由電連接結構140將以及電路板110被提供至電連接器120_8、120_9中的第一部分腳位。因此，電連接器120_8、120_9能夠輸出電壓值為12伏特的第二電源。在本實施例中，電連接結構140可例如是藉由表面黏著技術被設置於第二平面PL2，本發明並不以電連接結構140可的設置方式為限。在一些實施例中，電連接結構140可例如是藉由表面黏著技術被設置於第一平面PL1。

在此值得一提的是，電源供應裝置100中，電連接器120_1~120_9是藉由表面黏著技術被設置於第一平面PL1。相較於DIP電連接器，本實施例的第二平面PL2不會有因為設置DIP電連接器所產生的焊點。因此，本實施例的第二平面PL2的可利用面積會明顯增加。除此之外，電源轉換器130_1~130_4是藉由表面黏著技術被設置於第二平面PL2。電源轉換器130_1~130_4經轉換的電源，也就是第一電源，能夠提供至電連接器120_1~120_9的至少其中之一。如此一來，本實施例能夠有效地降低電源的傳輸損耗並縮小電源供應裝置100的體積。

電源供應裝置100還包括多個被動元件。被動元件藉由表面黏著技術被設置於第一平面PL1以及第二平面PL2的至少其中之一。本實施例的部分被動元件以電容器C1~C10為例。電容器C1~C10分別藉由表面黏著技術被設置於第一平面PL1，然本發明並不以此為限。本實施例的被動元件可以包括電阻器、電感器、二極體等元件（未示出）。電阻器、電感器、二極體等元件分別藉由表面黏著技術被設置於第一平面PL1以及第二平面PL2的至少其中之一。

請參考圖2，圖2是依據本發明第一實施例所繪示的電連接器以及電源轉換器的電性耦接示意圖。為了便於說明，本實施例僅以電連接器120_1以及電源轉換器130_1為例，然本發明並不以此為限。不同於上述實施例中可藉由表面黏著技術安裝的電連接器，在本實施例中，電連接器120_1包括多個連接針腳。以電連接器120_1的連接針腳PN1、PN2為例，連接針腳PN1會被彎折以形成針腳部分P11、P12。連接針腳PN2會被彎折以形成針腳部分P21、P22。在電連接器120_1被設置於第一平面PL1時，針腳部分P11、P21的第一延伸方向會實質上等於第一平面PL1的法線方向。針腳部分P12、P22的第二延伸方向實質上是垂直於第一延伸方向的任意方向。針腳部分P12被視為連接針腳PN1的彎折部分。針腳部分P22被視為連接針腳PN2的彎折部分。因此，連接針腳PN1、PN2可被彎折，並且針腳部分P12、P22（即，連接針腳PN1、PN2的彎折部分）藉由表面黏著技術被固定於第一平面PL1。因此，電連接器120_1~120_9的至少其中之一在具有連接針腳的情況下，連接針腳能夠被彎折，並且連接針腳的彎折部分藉由表面黏著技術被固定於第一平面PL1。

在本實施例中，電源轉換器130_1包括多個連接腳墊。以電源轉換器130_1的連接腳墊PD1、PD2為例，連接腳墊PD1、PD2藉由表面黏著技術被固定於第二平面PL2。電源轉換器130_1可經由連接腳墊PD1、PD2提供第一電源。

在本實施例中，電路板110包括導電通孔結構V1以及導電通孔V2、V3以及金屬層M1所形成的金屬內連線結構。電路板110藉由導電通孔結構V1以及金屬內連線結構的至少其中之一使電連接器120_1與電源轉換器130_1電性耦接。舉例來說，電路板110會藉由導電通孔結構V1使電連接器120_1的針腳部分P12與電源轉換器130_1的連接腳墊PD1電性耦接。電路板110會藉由金屬內連線結構中的導電通孔V2、V3以及金屬層M1使電連接器120_1的針腳部分P22與電源轉換器130_1的連接腳墊PD2電性耦接。

在一些實施例中，電源轉換器130_1~130_4的至少其中之一在具有連接針腳的情況下。連接針腳能夠被彎折，並且連接針腳的彎折部分藉由表面黏著技術被固定於第二平面PL2。

請參考圖3，圖3是依據圖2所繪示的電連接器的設置示意圖。在本實施例中，電源供應裝置100利用膠層GU覆蓋電連接器120_1的針腳部分P12、P22（即，連接針腳PN1、PN2的彎折部分）。在本實施例中，膠層GU具有電性絕緣的材料特性。膠層GU的材料可以是環氧樹脂（epoxy）或聚氨酯（PU）等高分子材料（本發明並不限於此）。在本實施例中，電連接器120_1藉由表面黏著技術被設置於第一平面PL1後，膠層GU被形成於第一平面PL1上並且覆蓋連接針腳PN1、PN2的針腳部分P12、P22。因此，膠層GU的覆蓋能夠增加針腳部分P12、P22固定於第一平面PL1上的固定強度。電連接器120_1設置於第一平面PL1上的附著強度能夠被增加。如此一來，在經由電連接器120_1與電源供應裝置100連接的外部裝置自電源供應裝置100被移除時，電連接器120_1發生鬆脫的可能性能夠被大幅降低。

請參考圖4，圖4是依據本發明第二實施例所繪示的電連接器以及電源轉換器的電性耦接示意圖。在本實施例中，為了便於說明，本實施例僅以電連接器120_2以及電源轉換器130_2為例，然本發明並不以此為限。在本實施例中，電連接器120_2包括多個連接腳墊。以電連接器120_1的連接腳墊PD3、PD4為例，連接腳墊PD3、PD4藉由表面黏著技術被固定於第一平面PL1。

在本實施例中，在連接腳墊PD3、PD4的設計上，連接腳墊PD3、PD4與第一平面PL1之間的接觸面積會依據第一電源的電流規格被放大。舉例來說，連接腳墊PD3被配置以接收具有第一電流值的第一電源。連接腳墊PD4被配置以接收具有第二電流值的第一電源。第一電流值大於第二電流值。因此，連接腳墊PD3與第一平面PL1之間的接觸面積會被設計以大於連接腳墊PD4與第一平面PL1之間的接觸面積，藉以使連接腳墊PD3能適用於傳輸具有較高電流值的第一電源。

在本實施例中，電源轉換器130_2包括多個連接腳墊。以電源轉換器130_2的連接腳墊PD5、PD6為例，連接腳墊PD5、PD6藉由表面黏著技術被固定於第二平面PL2。電源轉換器130_2可經由連接腳墊PD5、PD6提供第一電源。

在本實施例中，電路板110包括導電通孔結構V4以及導電通孔V5、V6以及金屬層M2所形成的金屬內連線結構。電路板110藉由導電通孔結構V4以及金屬內連線結構使電連接器120_2與電源轉換器130_2電性耦接。舉例來說，電路板110會藉由導電通孔結構V4使電連接器120_2的連接腳墊PD3與電源轉換器130_2的連接腳墊PD5電性耦接。電路板110會藉由金屬內連線結構中的導電通孔V5、V6以及金屬層M2使電連接器120_2的連接腳墊PD4與電源轉換器130_2的連接腳墊PD6電性耦接。

請參考圖5，圖5是依據圖4所繪示的電連接器的設置示意圖。在本實施例中，電源供應裝置100還包括外殼SH1。電連接器120_2包括電連接端子PO1~PO4以及殼體SH2。外殼SH1被設計以固定電連接器120_2的殼體SH2，並使電連接端子PO1~PO4暴露於電源供應裝置100。舉例來說，電路板110會被鎖固於外殼SH1（未示出）。外殼SH1被設計以固定電連接器120_2的殼體SH2的上緣。因此，外殼SH1以及電路板110提供了用以夾持固定電連接器120_2的殼體SH2的結構。除此之外，外殼SH1具有開口OD。外殼SH1並不會覆蓋到電連接端子PO1~PO4。因此電連接端子PO1~PO4得以暴露於電源供應裝置100。如此一來，在經由電連接器120_2與電源供應裝置100連接的外部裝置自電源供應裝置100被移除時，電連接器120_2發生鬆脫的可能性能夠被大幅降低。因此，具有連接腳墊的電連接器能夠藉由外殼SH1被固定。

在一些實施例中，電連接器120_2的連接腳墊PD3、PD4能夠被膠層（如圖4鎖示的膠層GU）覆蓋，藉以提高連接腳墊PD3、PD4的附著力。

基於本實施例的教示，應能理解的是，本實施例的外殼SH1也能夠適用於固定具有連接針腳的電連接器。

綜上所述，本發明的電連接器是藉由表面黏著技術被設置於第一平面。相較於DIP形式的電連接器，電路板的第二平面的可利用面積會明顯增加。除此之外，電源轉換器是藉由表面黏著技術被設置於第二平面。電源轉換器能夠將經轉換的電源提供至電連接器的至少其中之一。如此一來，本發明能夠有效地降低電源的傳輸損耗並縮小電源供應裝置的體積。本發明還藉由電源轉換器的外殼的設計以及膠層來防止電連接器的鬆脫。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:電源供應裝置 110:電路板 120_1~120_9:電連接器 130_1~130_4:電源轉換器 140:電連接結構 C1~C10:電容器 GU:膠層 M1、M2:金屬層 P11、P12、P21、P22:針腳部分 PD1、PD2、PD5、PD6:電源轉換器的連接腳墊 PD3、PD4:電連接器的連接腳墊 PL1:第一平面 PL2:第二平面 PN1、PN2:連接針腳 PO1~PO4:電連接端子 SH1:外殼 SH2:殼體 V1、V4:導電通孔結構 V2、V3、V5、V6:導電通孔

圖1是依據本發明一實施例所繪示的電源供應裝置的配置示意圖。圖2是依據本發明第一實施例所繪示的電連接器以及電源轉換器的電性耦接示意圖。圖3是依據圖2所繪示的電連接器的設置示意圖。圖4是依據本發明第二實施例所繪示的電連接器以及電源轉換器的電性耦接示意圖。圖5是依據圖4所繪示的電連接器的設置示意圖。

100:電源供應裝置

110:電路板

120_1~120_9:電連接器

130_1~130_4:電源轉換器

140:電連接結構

C1~C10:電容器

PL1:第一平面

PL2:第二平面

Claims

一種電源供應裝置，包括：一電路板，具有一第一平面以及相對於該第一平面的一第二平面；多個電連接器，藉由表面黏著技術被設置於該第一平面；以及多個電源轉換器，分別藉由表面黏著技術被設置於該第二平面，經由該電路板與該些電連接器進行電性耦接，經配置以經由該電路板將多個第一電源提供至該些電連接器的至少其中之一。
如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中：該些電連接器的至少其一分別包括多個連接針腳，該些連接針腳被彎折，並且該些連接針腳的彎折部分藉由表面黏著技術被固定於該第一平面。
如申請專利範圍第2項所述的電源供應裝置，其中電源供應裝置利用一膠層覆蓋該些連接針腳的彎折部分。
如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該些電連接器的至少其一分別包括多個連接腳墊，其中該些連接腳墊藉由表面黏著技術被固定於該第一平面。
如申請專利範圍第4項所述的電源供應裝置，其中該些連接腳墊與該第一平面之間的接觸面積依據該些第一電源的電流規格被放大。
如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中：該電源供應裝置還包括一外殼，該些電連接器分別包括多個電連接端子以及一殼體，該外殼被設計以固定該些電連接器的該殼體並使該些電連接端子暴露於該電源供應裝置。
如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中：該電源供應裝置還包括至少一電連接結構，該電源供應裝置經由至少一電連接結構接收一第二電源，並將該第二電源提供至該些電連接器的至少其中之一，其中該第二電源的功率大於該些第一電源的功率。
如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該電路板藉由多個導電通孔結構以及多個金屬內連線結構的至少其中之一使該些電連接器與該些電源轉換器電性耦接。
如申請專利範圍第1項所述的電源供應裝置，其中該電源供應裝置還包括多個被動元件，其中該些被動元件藉由表面黏著技術被設置於該第一平面以及該第二平面的至少其中之一。
如申請專利範圍第9項所述的電源供應裝置，其中該些被動元件的至少其一為電容器。