一种印刷电路板及电动汽车的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种印刷电路板，包括：输入输出接口，输入输出接口中的相邻信号间以第一预设间距的地网络隔离；通讯器件，通讯器件以第二预设间距的地网络隔离；功率组件，所述功率组件包括至少一个功率件，所述至少一个功率件的下方多层重复铺铜。本发明实施例的印刷电路板对电路板上的敏感信号进行地网络屏蔽保护，增强信号自身的抗干扰能力并降低对外界器件的辐射干扰，对发热元件给予足够的散热空间即散热通道，从而对热敏元器件形成了良好的保护，增强元器件的使用寿命。本发明还提出了一种电动汽车。
【专利说明】—种印刷电路板及电动汽车
【技术领域】
[0001]本发明涉及PCB电路板设计及汽车制造【技术领域】，特别设计一种印刷电路板及电
动汽车。
【背景技术】
[0002]无论传统汽车还是电动汽车，实际工作环境都是比较恶劣的，如工作环境温度变化大、电磁干扰严重、震动大、噪声污染等等。为了适应这些恶劣的工作环境，汽车零部件的高可靠性要求应运而生。具体地，小到一颗螺栓，大到发动机，所有器件都要符合汽车安全等级要求。
[0003]随着汽车中越来越多地加入电子单元部分，导致原来就有限的布置空间更加拥挤。整车控制器作为电动汽车的核心控制器，工作在高辐射、高温、高密度的工作环境下，必须要经得起环境的考验，做好充分的散热和防止电磁干扰的准备。从PCB(PrintedCircuitBoard,印刷电路板)设计的角度，如何为整个系统的稳定工作打下坚实的基础，已成为一项非常重要的工作。为了在高密度集成电路板上保证各器件的散热通道及串扰控制良好，需要在有效的空间内将电路板的布局及布线做到最优化，从而使整车控制器到达高可靠性要求。
[0004]目前PCB电路板设计中虽然也提及信号保护及散热处理，但方式不够明确，没有形成明确的设计方法，难以实现对电路板保护的严格控制。通过经验设计虽然可以做到在多次修正后，电路板达到一定的安全等级，但容易出现顾此失彼，设计反复的情况，造成人员、时间和资金的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以增强信号自身抗干扰能力、降低信号的辐射并对热敏器件具有良好保护作用的印刷电路板。本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车。
[0006]为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种印刷电路板，包括:输入输出接口，所述输入输出接口中的相邻信号间以第一预设间距的地网络隔离；通讯器件，所述通讯器件以第二预设间距的地网络隔离；功率组件，所述功率组件包括至少一个功率件，所述至少一个功率件的下方多层重复铺铜。
[0007]根据本发明实施例的印刷电路板，对电路板上的敏感信号进行地网络屏蔽保护，增强信号自身的抗干扰能力并降低对外界器件的辐射干扰，对发热元件给予足够的散热空间即散热通道，从而对热敏元器件形成了良好的保护，增强元器件的使用寿命。
[0008]另外，根据本发明上述实施例的印刷电路板还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]在本发明的实施例中，所述第一预设间距为IOmiI。
[0010]在本发明的实施例中，所述第二预设间距为7mil。[0011]在本发明的实施例中，所述至少一个功率件紧贴所述印刷电路板的导热垫片，其中，所述导热垫片填充在所述至少一个功率件与所述印刷电路板的外壳散热片之间的间隙。
[0012]在本发明的实施例中，所述功率件的铜皮通过所述导热垫片紧贴所述电路板的外壳散热片。
[0013]本发明第二方面的实施例提出了一种电动汽车，包括本发明第一方面实施例提出的印刷电路板制成的整车控制器。
[0014]根据本发明实施例的电动汽车，对汽车电路板上的敏感信号进行地网络屏蔽保护，增强信号自身的抗干扰能力并降低对外界器件的辐射干扰，对发热元件给予足够的散热空间即散热通道，从而对热敏元器件形成了良好的保护，增强元器件的使用寿命，提升了整车控制器的安全可靠等级。
[0015]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0017]图1是根据本发明一个实施例的印刷电路板的结构图；和
[0018]图2是根据本发明一个实施例的印刷电路板制成的整车控制器PCB电路板示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0020]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述，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发明的限制。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。
[0021]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0022]以下结合附图描述根据本发明实施例的印刷电路板。
[0023]图1是根据本发明一个实施例的印刷电路板的结构图。
[0024]如图1所示，根据本发明一个实施例的印刷电路板(PCB板)100，包括:输入输出接口 110、通讯器件120及功率组件130。
[0025]具体地，输入输出接口 110中的相邻信号之间以第一预设间距的地网络隔离，其中，第一预设间距可以为lOmil。可以理解的是，第一预设间距不限于此，还可以为其他距离，例如9mil或12mil等,在此不再赘述。
[0026]输入输出接口 110主要用于传输敏感信号，这些敏感信号由于彼此间距很小，相互之间会产生信号串扰，从而影响信号的正常传输，因此将相邻信号间以第一预设间距的地网络隔离，可以避免信号间发生串扰，保证信号的正确传输。通过地网络具有对信号进行屏蔽保护的作用，不仅增强了信号自身的抗干扰能力，避免信号间串扰的发生，同时也将自身产生的辐射信号降到最低，对器件自身即相邻器件都有良好的保护作用。
[0027]通讯器件120以第二预设间距的地网络隔离。其中，第二预设间距可以为7mil。可以理解的是，第二预设间距不限于此，还可以为其他距离，例如6mil或Smil等，在此不再赘述。
[0028]通讯器件120传输的是差分信号，相邻信号间通过用第二预设间距的地网络隔离，从而可以确保通讯信号的持续稳定和零差错传输，在增强信号自身的抗干扰能力的同时，将自身产生的辐射信号降到最低，对器件自身及相邻器件都有良好的保护作用。
[0029]功率组件130可以包括至少一个功率件，在至少一个功率件的下方多层重复铺铜，功率件例如为MOS (金属一氧化物一半导体场效应晶体管，metal-oxid-semiconductor)。优选地，在功率组件130的所有功率件的下方多层重复铺铜，铺铜的层数可以根据具体电路板的层数和功率进行设置。例如:电路板为6层时，可以重复铺铜的层数为4层，其中，底层不铺设铜。
[0030]在上述示例中，功率组件130在工作时通过大电流，产生较高的温度，因此通过在功率组件130散热片下方多层重复的铺铜，增加散热空间及散热通道，加快散热速度，尽快的散掉热量，对自身及周边的热敏器件形成良好的保护，保证元器件安全稳定的工作。进一步地，本发明实施例提供的印刷电路板还可以通过以下方式对功率组件130进行散热，例如增加功率组件130的至少一个功率件输出引脚引线宽度,对至少一个功率件采用下方多层布线，从而增加了散热空间及散热通道，提高散热速度，确保功率组件130安全稳定的工作。
[0031]此外，在上述对功率组件130的散热处理的基础上，还可以对功率件增加了特殊的散热处理，包括将至少一个功率件130紧贴印刷电路板100的导热垫片。具体地，导热垫片填充在功率件与印刷电路板100的外壳散热片之间的间隙，用于加快对功率件的散热，提高功率件的使用寿命。其中，导热垫片可以为绝缘导热垫片。
[0032]将功率件的背面开窗露铜皮，将外露的铜皮通过绝缘导热垫片紧贴印刷电路板100的外壳散热片,从而大大地提升了散热速度,保证了该功率件安全稳定的工作。由此,充分利用机械外壳的散热设计，使功率件(即发热元器件)紧贴外壳的散热片，将壳体内部的热量迅速导到壳体外部，从而增强元器件的使用寿命。
[0033]根据本发明实施例的印刷电路板，对电路板上的敏感信号进行地网络屏蔽保护，增强信号自身的抗干扰能力并降低对外界器件的辐射干扰，对发热元件给予足够的散热空间即散热通道，从而对热敏元器件形成了良好的保护，增强元器件的使用寿命。
[0034]下面结合图2以功率组件130包括两个功率件为例对本发明实施例提供的印刷电路板的结构进行详细描述。
[0035]如图2所示，根据本发明实施例的印刷电路板100包括:输入输出接口 110、通讯器件120和功率组件130，其中，功率组件130包括第一功率件131和第二功率件132。
[0036]具体地，将输入输出接口 110相邻的敏感信号间用IOmil间距的地网络隔离，避免信号见发生串扰，导致信号传输出现错误。通讯器件120为差分信号，将相邻信号间用7mil间距的地网络隔离，从而确保信号的持续稳定和零差错传输。具体而言，用地网路屏蔽信号，不仅增强了信号自身的抗干扰能力，也将自身产生的辐射信号降到最低，对器件自身及其相邻器件想成良好的保护。第一功率件131和第二功率件132均为热敏元器件，工作时有大电流经过，产生较高温度，因此可以在其散热片下方多层重复铺铜、增加上述两个功率件输出引脚引线宽度、并采用多层布线的方式，这样给予了足够的散热空间和散热通道，确保能够及时散热，避免元器件的损伤。进一步地，还可以对第二功率件132还增加了特殊的散热处理，将元器件背面开窗露铜皮，并将外露铜皮通过绝缘导热垫片紧贴印刷电路板100的散热片，从而大大地提升了散热速度，确保元器件安全稳定的工作。根据本发明实施例的印刷电路板，对电路板上的敏感信号进行地网络屏蔽保护，增强信号自身的抗干扰能力并降低对外界器件的辐射干扰，对发热元器件给予足够的散热空间及散热通道，从而对热敏元器件形成了良好的保护，增强元器件的使用寿命。此外，采用本发明实施例提供的印刷电路板制成电动汽车的整车控制器，可以保证整车控制器的安全可靠等级
[0037]本发明的进一步实施例还提出了一种电动汽车，包括本发明第一方面实施例提出的印刷电路板制成的整车控制器。
[0038]根据本发明实施例的电动汽车，整车控制器是电动汽车的核心控制器，它的功能安全等级关系到整车系统的安全，采用由本发明上述实施例的印刷电路板制成的整车控制器，能够最大限度的实现整车控制器信号保护及散热处理，对敏感信号进行地网络屏蔽保护处理，增强信号自身的抗干扰能力并降低了对相邻器件的辐射干扰，对发热器件给予足够的散热空间及散热通道，从而对热敏元器件形成了良好的保护，延长了整车控制器的使用寿命，提升了整车控制器的安全等级。
[0039]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0040]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种印刷电路板，其特征在于，包括: 输入输出接口，所述输入输出接口中的相邻信号间以第一预设间距的地网络隔离； 通讯器件，所述通讯器件以第二预设间距的地网络隔离； 功率组件，所述功率组件包括至少一个功率件，所述至少一个功率件的下方多层重复铺铜。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述第一预设间距为lOmil。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述第二预设间距为7mil。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述至少一个功率件紧贴所述印刷电路板的导热垫片，其中，所述导热垫片填充在所述至少一个功率件与所述印刷电路板的外壳散热片之间的间隙。
5.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，所述功率件的铜皮通过导热垫片紧贴所述电路板的外壳散热片。
6.一种电动汽车，其特征在于，包括由权利要求1-6任一项所述的印刷电路板制成的整车控制器。
【文档编号】B60R16/02GK103857169SQ201210511183
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月3日 优先权日:2012年12月3日
【发明者】杜晓佳, 张春淮, 王可峰, 王春凤 申请人:北汽福田汽车股份有限公司