专利名称：一体系组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及在其组件本体上制备凹槽并在该凹槽上牢固地安装陶瓷PCB(印刷电路板)和环氧树脂PCB的一体系组件结构，特别涉及在陶瓷PCB上安装电源插头(pin)和在环氧树脂PCB上安装信号插头以增加PCB面积利用率和构成小型组件的一体系组件结构。
一体系组件的结构是将其上插入或安装元件的PCB和如SMD(表面安装器件)之类的元件集成在单个组件上。
图1展示按照常规技术的一体系组件的结构。
如图所示，在组件本体10的下部制备凹槽，在凹槽上固定陶瓷PCB11。在陶瓷PCB11的上表面上设置环氧树脂PCB12。在陶瓷PCB11与环氧树脂PCB12之间设置用于信号传输的插座(socket)13。
在陶瓷PCB11的上部安装用于接收电源信号和来自外部源的各种信号的插头。此外，通过引线键合在PCB11上安装电源元件(即BD&Tr、HVIC、IGBT&FWD(自由旋转二极管)等)。
通过引线键合在环氧树脂PCB12的上部安装微型计算机装置和其外围设备。
以凝胶状态涂敷热固化树脂，以保护用于组件本体10的内PCBs11和12与元件的引线键合，和安装盖板15，覆盖整个组件。
下面说明如上所述那样构成的常规技术的这种系统组件。
参照图1，首先，在组件本体10的侧面的下部制备凹槽，把陶瓷PCB11插入固定在该凹槽中。组件本体10是由硬模制热固化树脂制备的箱盒(case)。
陶瓷PCB11具有良好热传递率特性，因而在其上安装如桥式二极管、功率晶体管、功率元件、自由旋转二极管之类的功率元件或用于驱动这类元件的高压IC(HVIC)。
通常，这种一体系组件具有集成为一体的两层PCBs结构，其中具有良好热传递的陶瓷PCB11设置在下部而便宜的环氧树脂PCB12设置在其上部。
在环氧树脂PCB12上，安装微型计算机即非发热元件、外围部件和其它元件。
利用插座13电连接设置在下部的陶瓷PCB11和设置在上部的环氧树脂PCB12。
下面说明该结构中的信号流。
当通电时，微型计算机产生指令，该指令通过插座13传送到安装于陶瓷PCB上的高压IC(HVIC)，按照该指令，高压IC(HVIC)驱动功率元件(IGBT绝缘栅双极晶体管)，以便驱动电动机(未示出)。
作为安装于陶瓷PCB11和环氧树脂PCB12上的元件，对于小型化设计来说采用裸型元件。
为了连接裸型元件，采用引线键合。在这方面，通过铝引线键合来连接安装于陶瓷PCB11上的元件(BD&Tr、HVIC、IGBT、FWD)，同时通过金引线键合来连接安装于环氧树脂PCB12上的微型计算机。
在陶瓷PCB11上安装用于接收电源和来自外部源的各种信号的电源插头和信号插头。电源插头和信号插头连续设置。
把插头插入组件的模制热固化树脂中，然后通过引线安装在陶瓷PCB上。
为了保护在组件本体10的内PCBs11上安装元件的引线键合和通过引线键合安装的元件，在‘B’部分涂敷凝胶状态的热固化树脂，并用盖板15覆盖其上部。
图2是按照常规技术安装在图1的陶瓷PCB上的配电板的示意性电路图。
如图所示，作为主要元件，安装裸型的六个IGBTs和六个FWDs，和安装三个门驱动电路以驱动IGBTs。
配电板包括具有防止流到IGBT的过流和过热之功能的元件。
配电板还包括整流器、驱动元件的驱动源和开关型电源(SMPS)。
整流器把AC220V转换为DC310V。整流器通过桥式二极管把AC转换为DC。大体积的电解质电容器设置在组件的外侧。
SMPS用经整流器转换后获得的DC对各元件供电。
图3展示安装在组件本体10中的环氧树脂PCB12上的信号板。
信号板包括微型计算机装置，用于驱动在陶瓷PCB11上安装的IGBT；自举电路；负载驱动单元和微型计算机外围电路。
可是，用插座连接陶瓷PCB和环氧树脂PCB和在陶瓷PCB上设置插头(电源插头和信号插头)的上述常规技术存在下列问题如果陶瓷PCB和环氧树脂PCB未被牢固地支撑，那么将出现接触不良，因产品振动而缩短寿命。此外，因使用插座，减小了PCB的可用空间，不利于组件的小型化。
因此，本发明的目的在于提供一体系组件结构，其中组件本体开槽，在该槽上牢固地安装陶瓷PCB和环氧树脂PCB。
本发明的另一个目的在于提供一体系组件结构，其中在陶瓷PCB上安装电源插头，和在环氧树脂PCB上安装信号插头，以减少插座的使用，从而增加PCB的面积利用率和获得小型化的组件。
本发明的又一个目的在于提供一体系组件结构，其中在其后使用组件的情况下可通过安装于环氧树脂PCB上的信号插头立即处理各种信号，从而增加组件的实用性。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为概要和概括的描述，提供一体系组件，在组件本体内设置陶瓷PCB和环氧树脂PCB，和分别在各PCB的上部安装电源元件和信号元件，其中在组件本体的下侧面(lower side surface)和中侧面(middle side surface)制备凹槽，以支撑按两层结构形成的陶瓷PCB和环氧树脂PCB，在陶瓷PCB上安装用于接收来自外部源的电源信号的电源插头，在环氧树脂PCB上安装用于接收来自外部源的各种信号的信号插头。
根据下面结合附图对本发明的详细说明，将明了本发明的前述和其它目的、特征和优点。
附图展示本发明的实施例，用于对本发明提供进一步的理解，并包含于说明书中和构成本说明书的一部分，附图连同说明书一起用于解释本发明的原理。
附图中图1展示按照常规技术的一体系组件的结构；图2是按照常规技术安装于图1的一体系组件的陶瓷PCB上的电源元件的示意性电路图；图3是按照常规技术安装于图1的一体系组件的环氧树脂PCB上的信号元件的示意性电路图；和图4展示按照本发明的一体系组件的结构。
下面详细说明其实例展示于附图中的本发明的优选实施例。
图4表示按照本发明的一体系组件的结构。
如图所示，在组件本体100的下侧面制备凹槽，以支撑陶瓷PCB 101，和在中侧面制备凹槽，以支撑环氧树脂PCB 102。具有数量减少的插头的插座103设置在陶瓷PCB 101和环氧树脂PCB 102之间。
在陶瓷PCB 101的上部安装用于接收来自外部源的电源信号的电源插头104，使其与外部端子连接。
通过引线键合连接功率元件(BD&Tr、HVIC、IGBT&FWD)。在环氧树脂PCB 102的上部与电源插头104分开地安装用于接收来自外部源的各种信号的信号插头105。
通过引线键合，在环氧树脂PCB上安装微型计算机装置和其外围装置。
在‘B’部分涂敷凝胶状态的热固化树脂，以保护组件本体的内部PCB101和102的引线键合和元件，用盖板106覆盖整个组件。
下面详细说明如所述那样构成的一体系组件的操作和效果。
首先，在组件本体100侧面的下部制备凹槽，和把陶瓷PCB 101插入该凹槽中使其被支撑，和在组件本体100的中侧面制备凹槽，把环氧树脂PCB 102插入该凹槽中使其被支撑。
组件本体100是由硬模制热固化树脂制备的箱盒。
结果，PCBs构成为两层结构。
在下PCB上，安装如桥式二极管、功率晶体管、功率元件、自由旋转二极管(BD&Tr、IGBT、FWD)之类的大发热元件和高压IC(HVIC)。
为了散发发热元件的热，采用具有良好热传递率特性的陶瓷PCB 101。因陶瓷PCB 101具有优于其它PCB的热传递特性，因而它具有较好的散热效果。
由于与陶瓷PCB 101连接，因而插座103用于电连接陶瓷PCB 101和上PCB 102。
如微型计算机、其外围电路、洗衣机外壳中的阀驱动电路或用于检测电动机状态的检测电路之类与热无关的元件都安装在上PCB即环氧树脂PCB 12上。
利用逆变器将这种可能结构的组件用于驱动电动机，它需要集成为一体和小尺寸化。因微型计算机以裸型状态安装于PCB上，因而通过金引线键合进行连接。
还在陶瓷PCB 101即下PCB上进行引线键合。在这种情况下，进行铝引线键合。
下面说明如上述那样构成的一体系组件中的信号流。
当通电(AC220V)时，安装于环氧树脂PCB 102上的微型计算机处于备用状态。当微型计算机产生指令时，该指令通过插座103传送到安装于陶瓷PCB 102上的高压IC(HVIC)。
一旦接收该指令，HVIC驱动功率元件(IGBT)，以便驱动电动机(未示出)。
常规地在陶瓷PCB 101上安装用于接收电源信号和来自外部源的各种信号的电源插头和信号插头。与此相比，在本发明中，电源插头和信号插头分开设置，从而可防止插头在一侧集中在一起，插头在一侧集中在一起将导致装置难以制造。
通过焊接在陶瓷PCB 101上安装作为配电板的电源插头104，和通过焊接在环氧树脂PCB 102上安装作为信号板的信号插头105。
以这种方式，电源插头104和信号插头105分开设置，从而当使用该组件时，可容易地制造其图形。此外，通过减少插座103中插头的总数量，减少了施加给插座的负载，因而即使振动频繁地发生(例如洗衣机)，也可牢固地支撑PCB。
当电源插头104和信号插头105安装完成时，为了保护用于把元件安装到组件本体100的下PCB 101和上PCB 102上的引线键合和通过引线键合安装于其上的元件，在‘B’部分涂敷凝胶状态的热固化树脂，和用盖板106覆盖其上部。
形成盖板106，使其正好符合组件的结构。
如上所述，按照本发明的一体系组件，借助形成于组件本体上的凹槽可牢固地支撑陶瓷PCB和环氧树脂PCB。并且，由于电源插头和信号插头分开设置于两个PCB上，因而插座插头的总数减少，从而提高了PCB的面积利用率和获得小型化的组件。
尽管按几种形式实施本发明而不会脱离其精神或基本特征，但还应理解，前述说明的任何细节都不限制上述实施例，除非另有说明，而宁可说是，在如权利要求中所限定的实质和范围中更宽地构成，因此，落入权利要求的集合和边界内的所有改变和修改或这种集合和边界的等同物都欲由权利要求界定。
权利要求
1.一种一体系组件，其中插座设置在组件本体内的陶瓷PCB与环氧树脂PCB之间，电源元件和信号元件分别安装在各PCB的上部，其中在组件本体的下侧面和中侧面制备凹槽，以支撑按两层结构形成的陶瓷PCB和环氧树脂PCB，在陶瓷PCB上安装有用于接收来自外部源的电源信号的电源插头，在环氧树脂PCB上安装有用于接收来自外部源的各种信号的信号插头。
2.如权利要求1的一体系组件，其中进行铝引线键合，把元件安装在陶瓷PCB上，同时进行金引线键合，把微型计算机安装在环氧树脂PCB上。
3.如权利要求1的一体系组件，其中通过焊接在陶瓷PCB上安装有作为配电板的电源插头，和通过焊接在环氧树脂PCB上安装有作为信号板的信号插头。
4.如权利要求1的一体系组件，其中在陶瓷PCB上安装有电源插头，同时在环氧树脂PCB上安装有信号插头，从而减少插座的插头总数。
全文摘要
一体系组件,在组件本体内设置陶瓷PCB和环氧树脂PCB,在各PCB的上部分别安装电源元件和信号元件,在组件本体的下侧面和中侧面制备凹槽,以支撑按两层结构形成的陶瓷PCB和环氧树脂PCB,在陶瓷PCB上安装用于接收来自外部源的电源信号的电源插头,在环氧树脂PCB上安装用于接收来自外部源的各种信号的信号插头。由于电源插头和信号插头分开设置在两个PCB上,因而减少插座的使用,从而增加PCB的面积利用率及获得小型化的组件。
文档编号H05K1/00GK1371238SQ0110830
公开日2002年9月25日 申请日期2001年2月27日 优先权日2001年2月27日
发明者李在春, 黄旼圭 申请人:Lg电子株式会社