电动工具及其电路板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电路板，包括：主板，包括一个以上的导电区域；功率半导体器件，设置于主板；附着导体，附着于主板；其中，导电区域由导电层形成，导电层与至少一个功率半导体器件电连接；附着导体附着在至少一个导电区域的导电层上。本发明还提出一种具有该电路板的电动工具。本发明的电路板在通过较大电流时能相对降低发热量和电压损耗。
【专利说明】
电动工具及其电路板
技术领域
[0001]本发明涉及一种电动工具及其电路板。
【背景技术】
[0002]随着电池能力的提高，电钻、螺丝批等电动工具功率越做越大，这导致电路板上流经的电流越来越大。但对于电动工具而言，电路板一般设置与电动工具的外壳内，如果电路板产生较大的热量，则在外壳内的相对封闭空间内带来散热的问题，尤其是当电路板设置于外壳中形成把手部分时，导致把手温度增加，使用户不能舒适的握持。
[0003]经过研究，在经过电路板电流增大后，电路板中连接元器件的导电区域电阻不变，则发热量大；同时导电区域造成的电压损失的压降增大，导致输出的电压减小。这些均会对电动工具的运行造成不良影响。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在通过较大电流时能相对降低发热量和电压损耗的电路板及其组成的电动工具。
[0005]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
一种电路板，包括:
主板，包括一个以上的导电区域；
功率半导体器件，设置于主板；
附着导体，附着于主板；
其中，导电区域由导电层形成，导电层与至少一个功率半导体器件电连接；附着导体附着在至少一个导电区域的导电层上。
[0006]进一步地，附着导体为棒状或条带状且由金属材料制成。
[0007]进一步地，附着导体与导电层之间设有连接层。
[0008]进一步地，功率半导体器件包括:
第一连接端，用于与一个附着有附着导体的导电区域电连接；
第二连接端，用于与另一个附着有另一个附着导体的导电区域电连接；
控制端，用于控制第一连接端和第二连接端之间的通断。
[0009]进一步地，功率半导体器件为场效应管。
[0010]进一步地，功率半导体器件的数目大于等于2 ;
附着导体沿着功率半导体器件排列形成的行或列的方向延伸。
[0011]进一步地，控制端位于同侧的两个功率半导体器件的两侧至少设有使这两个功率半导体并联的两个导电区域，在这两个导电区域中的导电层均附着有附着导体。
[0012]进一步地，
功率半导体器件在主板上构成阵列排布；
至少一个附着导体的长度方向平行于功率半导体器件组成的阵列中行的方向； 至少一个附着导体的长度方向平行于功率半导体器件组成的阵列中列的方向。
[0013]本发明还提出一种电动工具，包括:电源、电机和电路板；
电路板包括:
主板，包括一个以上的导电区域；
功率半导体器件，设置于主板；
附着导体，附着于主板；
其中，导电区域由导电层形成，导电层与至少一个功率半导体器件电连接；导电区域和功率半导体器件在电源和电机之间至少组成一使电源向电机供电的供电电路，附着导体至少附着于组成供电电路的导电区域的导电层上。
[0014]本发明还提出一种电动工具，包括:电源、电机和电路板；
电路板包括:
主板，包括一个以上的导电区域；
功率半导体器件，设置于主板；
附着导体，附着于主板；
其中，导电区域由导电层形成，导电层与至少一个功率半导体器件电连接；附着导体附着在至少一个导电区域的导电层上。
[0015]本发明的有益之处在于:本发明的导电区域的导电层上附着有附着导体，从而使得该电路板在通过较大电流时能相对降低发热量和电压损耗。
【附图说明】
[0016]图1所示为本发明的电动工具的结构示意图；
图2所示为图1中的电路板设置附着导体前的结构示意图；
图3所示为图1中的电路板设置附着导体后的结构示意图；
图4所示为图3中的A-A的截面图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0018]本发明提出一种电路板以及具有该电路板的电动工具。图1所示为本发明的电动工具的结构示意图。请参照图1所示，该电动工具I至少包括:电源100、电机200以及电路板300，当然并不以此为限，其还可以包括传动系统400、执行系统500等。电源100可以为与外界的市电网连接的交流电，也可以为本申请中图1所示的电池包。电机200与电路板300电连接，通过电路板300使得电源100给电机200供电，优选的，该电机200为无刷电机200。如图1所示，电动工具I例如可以为电钻，该电钻中的执行系统500可以为能与钻头连接的夹头，当然并不以此为限。
[0019]图2所示为图1中的电路板设置附着导体前的结构示意图；图3所示为图1中的电路板设置附着导体后的结构示意图；图4所示为图3中的A-A的截面图，请一并参照图1至图4:
该电路板300包括主板310、功率半导体器件320以及附着导体330，其中功率半导体器件320和附着导体330均形成于主板310上。
[0020]具体的，主板310用于作为电路板300的基材，电路板300除了主板310之外的部分均设置于主板310上或者与主板310连接。基材采用绝缘材料制成，能够保证主板310上的各部件之间最基本的绝缘。主板310上形成有多个导电区域(图未标)，每个导电区域由导电层311所形成，各个导电层311之间相互间隔以实现相互之间的电绝缘。主板310上还形成有用于使得主板310与外界的电路连接的输入端子312和输出端子313，其中输入端子312与导电区域中的一个导电层311电连接，输出端子313与导电区域中的另一个导电层311电连接。
[0021]功率半导体器件320设置在主板310上，并与导电层311电连接，导电层311至少与一个功率半导体器件320电连接，这样，导电层311作为连接功率半导体器件320的导线，使得导电层311以及功率半导体器件320通过输入端子312和输出端子313与电源100以及电机200连接，从而使得导电层311和功率半导体器件320所组成的电路在电源100和电机200之间形成供电电路，该供电电路使得电源100能够为电机200供电。
[0022]附着导体330也设置在主板310上，进一步的附着导体330附着在至少一个导电区域的导电层311上，更进一步的附着在连接有功率半导体器件320的导电层311上。我们知道，通常情况下，为了使得电路板300的体积以及重量尽可能的小，印刷在电路板300上的导电层311会非常的薄，但是导电层311越薄就会使得导电层311的电阻就会越大，那么当电路板300的电流流经导电区域的导电层311时，导电层311会产生大量的热量，而且会具有很大的电压损耗，最终导致输出电压减小，特别是流经电路板300的电流较大时，对电动工具I的影响更为明显。而本发明中，在导电层311上附着有附着导体330，进而使得导电层311设有附着导体330处的导电区域的截面面积明显的增大，从而能够减小导电层311附着有附着导体330的导电区域的电阻阻值，进而减小导电区域所产生的热量以及导电区域所造成的电压损耗，最终增大输出电压。特别是对于大电流流经电路板300上的供电电路时，能够有较好的导通效果。
[0023]作为优选方案，该功率半导体器件320优选为三端元件，具体的，可以为场效应管。该功率半导体器件320包括第一连接端321、第二连接端322以及控制端323。其中第一连接端321用于与一个附着有附着导体330的导电区域电连接，第二连接端322用于与另一个附着有附着导体330的导电区域电连接，控制端323用于控制第一连接端321和第二连接端322之间的通断。
[0024]通常情况下，电路板300上的导电区域会呈条状排布。对应的，在本发明中，附着导体330也优选为棒状或条带状，棒状或者条带状的附着导体330沿着导电层311的长度方向延伸，可以相对比较均匀的分布在导电层311的长度方向上。进一步的，附着导体330由金属材料制成，附着导体330的材料可以与导电层311的材料相同，优选为导向性好的材料，例如可以为铜、银等。
[0025]为了实现附着导体330能够稳定的与导电层311连接，在附着导体330和导电层311之间还设有连接层340，连接层340的材料可以选择常用的锡材料，通过具有导电性的锡的连接，使得附着导体330和导电层311连接为一体。当然，功率半导体器件320和导电层311之间也设置有连接层340，通过该连接层340，使功率半导体器件320与导电层311之间实现电连接以及固定，同样的，该连接层340也可以为锡。在实际操作中，为了便于生产，附着导体330通常为镀锡铜棒，也即是说，其生产过程是先将铜棒表面镀一层锡，然后再将镀锡铜棒直接固定连接到导电层311上。因此，本发明中的附着导体330也可以包括外层和内芯，作为优选方案，该外层即为用于将附着导体330固定到导电层311上的连接层340，也即是说，连接层340延展到包裹整个附着导体330的内芯。
[0026]作为优选方案，附着导体330垂直于长度方向的最大宽度在0.5mm-2.5mm之间。进一步的，该附着导体330为沿着导电层311长度方向延伸的圆柱体，圆柱体的直径在
0.5mm-2.5mm 之间。
[0027]在电路板300上，功率半导体器件320的数目大于等于2，功率半导体器件320可以排列成行或者排列成列。如图3所示，在主板310上，设有导电层311的导电区域包括多个，附着导体330的数目大于等于2，进一步的，在每一个导电层311上沿其长度方向均设置有附着导体330，附着导体330还沿着功率半导体器件320排列形成的行或列的方向延伸。
[0028]作为优选方案，功率半导体器件320在主板310上进一步的构成阵列排布，且至少一个附着导体330的长度方向还平行于功率半导体器件320所组成的阵列中的行的方向，且还包括至少一个附着导体330的长度方向平行于功率半导体器件320所组成的阵列中的列的方向。另外，在电路板300上，多个附着导体330相互之间不交叉，也即是说相互之间不存在相互重叠或者交叠的部分。
[0029]再次参照图3所示，在图中，功率半导体器件320组成的阵列中的一行中具有四个功率半导体器件320，四个中具有控制端323位于同侧的两个功率半导体器件320，这两个功率半导体器件320的第一控制端323均与位于同一侧的导电区域的导电层311连接，而第二控制端323均与位于另一侧的导电区域的导电层311连接，从而位于该行两侧的导电区域使得这两个功率半导体器件320构成并联连接。进一步的，位于两侧的导电区域的导电层311上均附着有附着导体330，从而使得功率半导体器件320和与其连接的导电层311所构成的供电电路中的导电区域的导电层311上设置有附着导体330，从而使得供电电路产生的热量明显减少，电压损耗也明显降低，进而经过该供电电路后的电压输出明显的增大，优化电动工具I的性能。
[0030]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种电路板，包括: 主板，包括一个以上的导电区域； 功率半导体器件，设置于所述主板； 附着导体，附着于所述主板； 其中，所述导电区域由导电层形成，所述导电层与至少一个所述功率半导体器件电连接；所述附着导体附着在至少一个所述导电区域的导电层上。2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述附着导体为棒状或条带状且由金属材料制成。3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述附着导体与所述导电层之间设有连接层。4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述功率半导体器件包括: 第一连接端，用于与一个附着有所述附着导体的所述导电区域电连接； 第二连接端，用于与另一个附着有另一个所述附着导体的所述导电区域电连接； 控制端，用于控制所述第一连接端和所述第二连接端之间的通断。5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述功率半导体器件为场效应管。6.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述功率半导体器件的数目大于等于2 ； 所述附着导体沿着所述功率半导体器件排列形成的行或列的方向延伸。7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，控制端位于同侧的两个所述功率半导体器件的两侧至少设有使这两个所述功率半导体并联的两个所述导电区域，在这两个所述导电区域中的所述导电层均附着有所述附着导体。8.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于， 所述功率半导体器件在所述主板上构成阵列排布； 至少一个所述附着导体的长度方向平行于所述功率半导体器件组成的阵列中行的方向； 至少一个所述附着导体的长度方向平行于所述功率半导体器件组成的阵列中列的方向。9.一种电动工具，包括:电源和电机，其特征在于，还包括:电路板； 所述电路板包括: 主板，包括一个以上的导电区域； 功率半导体器件，设置于所述主板； 附着导体，附着于所述主板； 其中，所述导电区域由导电层形成，所述导电层与至少一个所述功率半导体器件电连接；所述导电区域和所述功率半导体器件在所述电源和电机之间至少组成一使所述电源向所述电机供电的供电电路，所述附着导体至少附着于组成所述供电电路的所述导电区域的导电层上。10.一种电动工具，包括:电源和电机，其特征在于，还包括:电路板； 所述电路板包括: 主板，包括一个以上的导电区域； 功率半导体器件，设置于所述主板； 附着导体，附着于所述主板； 其中，所述导电区域由导电层形成，所述导电层与至少一个所述功率半导体器件电连接；所述附着导体附着在至少一个所述导电区域的导电层上。
【文档编号】H05K1/02GK105848404SQ201510018098
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】杨德中, 石平波, 冯继丰
【申请人】南京德朔实业有限公司