包括印刷电路板和金属工件的器件的制作方法_3

文档序号:9915314阅读:来源:国知局
11连接到可以例如并联连接的多个多层陶瓷电容器(MLCC)的插槽的集合32。在图5A中,插槽32位于可以布置在插槽31的大圆形之间的小矩形中。参照回图4A,插槽的集合32可以与电容器24相关联。
[0048]另外,PCB11可以包括可以被配置成将PCB 11连接到可以例如并联连接的多个电解电容器的插槽的多个集合33A至33F。在图5A中,插槽33A至33F可以位于小圆形中。参照回图4A,插槽的第一集合33A(包括八个小圆形)可以与电容器26A相关联,插槽的第二集合33B可以与电容器26B相关联,插槽的第三集合33C可以与电容器26C相关联,插槽的第四集合33D可以与电容器27A相关联,插槽的第五集合33E可以与电容器27B相关联,插槽的第六集合33F可以与电容器27C相关联。
[0049]PCB 11还可以包括可以布置在图5A的示例性开关器件布局中的多个插槽。PCB 11可以包括可以被配置成将PCB 11连接到多个开关器件的插槽的多个集合34A至34F。特别地,每一个集合可以包括可以被配置成将PCB连接到可以并联连接的多个MOSFET的多个插槽。在图5A的示例中,每一个集合可以包括用于并联连接四个MOSFET的插槽。然而,在另外的示例中,任何其它数目的MOSFET可以并联连接。插槽的集合34A可以包括用于四个MOSFET的连接,其中每一个MOSFET可以布置在由矩形指示的位置之上。在每一个矩形的左侧和右侧上,小线段指示布置在矩形之上的MOSFET封装的引线与PCB 11之间的可能的连接。每一个矩形可以与可以被配置成提供到MOSFET的端子的连接的两个插槽相邻。特别地,矩形左边的插槽可以与MOSFET的漏极接触件相关联,而矩形右边的插槽可以与MOSFET的源极接触件相关联。MOSFET的栅极可以连接到可以例如布置在PCB 11的背侧上的栅极驱动器(未图示)。参照回图4A,插槽的第一集合34A可以与开关28A相关联,插槽的第二集合34B可以与开关28B相关联,插槽的第三集合34C可以与开关28C相关联,插槽的第四集合34D可以与开关29A相关联,插槽的第五集合34E可以与开关29B相关联,插槽的第六集合34F可以与开关29C相关联。
[0050]图5B图示了图5A的PCB 11,其中突显PCB 11的正极连接。也就是说,图5B意在图示PCB 11上的哪些连接可以连接到电气电源的正端子。
[0051 ]图5C图示了图5A的PCB 11,其中突显了PCB 11的负极连接。也就是说,图5C意在图示PCB 11上的哪些连接可以连接到电气电源的负端子。
[0052]图5D图示了图5A的PCB 11,其包括可以布置在PCB 11之上的多个电子组件。电子组件可以连接到已经结合图5A描述的PCB 11的插槽。特别地,图示为大柱形的电解电容器的集合35可以连接到插槽31的集合。参照回图4A,电解电容器的集合35可以对应于电容器
23。另外,图示为小方块的MLCC的集合36可以连接到插槽的集合32。参照回图4A,MLCC的集合36可以对应于电容器24。
[0053]此外,图示为小柱形的电解电容器的多个集合37A至37F可以连接到插槽的多个集合33A至33F。参照回图4A,电解电容器的第一集合37A可以对应于电容器26A,电解电容器的第二集合37B可以对应于电容器26B,电解电容器的第三集合37C可以对应于电容器26C,电解电容器的第四集合37D可以对应于电容器27A,电解电容器的第五集合37E可以对应于电容器27B,电解电容器的第六集合37F可以对应于电容器27C。
[0054]另外,通过小封装图示的MOSFET38A至38F的形式的开关器件的多个集合可以连接到插槽的多个集合34A至34F。参照回图4A,(例如并联连接的)M0SFET的第一集合38A可以对应于开关28A,M0SFET的第二集合38B可以对应于开关28B,M0SFET的第三集合38C可以对应于开关28C,M0SFET的第四集合38D可以对应于开关29A,M0SFET的第五集合38E可以对应于开关29B,M0SFET的第六集合38F可以对应于开关29C。
[0055]在图5E中,可以提供金属工件39。在图5E的示例中,金属工件39可以对应于可以例如由铜制成的金属条39。金属工件39可以被配置成承载大于例如100A的高电流。金属工件3 9的尺寸“a”可以处于大约I mm和大约4mm之间的范围中,更特别地,在大约I.5mm和大约
3.5mm之间,并且甚至更特别地在大约2mm和大约3mm之间。金属工件39可以具有多个接触元件40,其可以从金属条39的表面伸出。每一个接触元件40可以电气连接到PCB 11,如稍后将变得明显的那样。在图5E的示例中,金属工件39可以包括可以连接到PCB 11的四个接触元件40的两个集合,如结合图5F所图示和描述的那样。
[0056]图5F图示了可以与图5D的PCB11类似的PCB 11。然而,相比于图5D,高端开关38A至38C和低端开关38D至38F的布置可以横向偏移,使得高端开关38A至38C的源极端子和低端开关38D至38F的漏极端子可以分别布置在一行中。此外,三个金属工件39A至39C可以连接到PCB 11的插槽。每一个金属工件可以与图5E的金属工件39类似。第一金属工件39A可以被配置成提供MOSFET的集合38A的源极接触件与MOSFET的集合38D的漏极接触件之间的电气连接。参照回图4A,第一金属工件39A可以因而对应于开关28A的源极与开关29A的漏极之间的电气连接。也就是说,第一金属工件39A可以被配置成提供高端开关与低端开关之间的电气親合。
[0057]第二金属工件39B可以被配置成提供MOSFET的集合38B的源极接触件与MOSFET的集合38E的漏极接触件之间的电气连接。参照回图4A,第一金属工件39B可以因而对应于开关28B的源极与开关29B的漏极之间的电气连接。第三金属工件39C可以被配置成提供MOSFET 38的集合38C的源极接触件与MOSFET的集合38F的漏极接触件之间的电气连接。参照回图4A,第一金属工件39C可以因而对应于开关28C的源极与开关29C的漏极之间的电气连接。
[0058]金属工件39A至39C中的每一个可以被配置成提供要制造的三相逆变器的相出连接。每一个相出连接可以连接到无源负载,例如BLDC马达。金属工件39A至39C与负载端子之间的连接可以例如通过一个或多个导线来提供。参照回图4A,第一金属工件39A可以充当第一相出连接30A的左节点,第二金属工件39B可以充当第二相出连接30B的左节点,并且第三金属工件39C可以充当第三相出连接30C的左节点。
[0059]图5G图示了一个金属工件39的接触元件40与PCB11之间的示例性连接。例如,图5G可以涉及第一金属工件39A与MOSFET的集合38D中的MOSFET的漏极接触件之间的连接。然而,金属工件39与PCB 11之间的一个或多个另外的连接可以是类似的。PCB 11可以包括插槽(或开口),其可以暴露布置成靠近MOSFET 38的漏极接触件的导电PCB底部。例如,金属工件39的接触元件40与PCB 11的底部之间的连接可以通过波峰焊接技术和回流焊接工艺中的至少一个来提供。另外,MOSFET 38的封装与PCB 11之间的连接可以通过回流焊接工艺来提供。接触元件40可以与可以伸出MOSFET 38的包封材料的MOSFET 38的接触元件(或引线)16中的至少一个直接接触。例如,MOSFET 38的引线16与PCB底部之间的连接可以通过波峰焊接技术来提供。
[0060]在图5G的示例中,金属工件39右边的表面可以与MOSFET 38左边的侧表面齐平。此夕卜,金属工件39的接触元件40可以形成为使得MOSFET 38的引线16可以配合在金属工件39与接触元件40之间。也就是说,引线16的上表面可以与金属工件39的金属条的下表面齐平,并且引线16的左侧表面可以与金属工件39的接触元件40的右表面齐平。
[0061]从图5G可以看到,金属工件39可以具有多个功能。首先,金属工件39可以被配置成提供可以布置在PCB 11之上的电气组件之间的电气耦合。在图5G的示例中,金属工件39可以例如提供三相逆变器电路的高端开关与低端开关之间的电气连接。其次,金属工件39可以充当热沉,其可以被配置成在远离金属工件39可以连接到的电气组件的方向上耗散热量。在图5G的示例中,热耗散可以特别地增加,因为金属工件39的接触元件40与MOSFET 38的接触元件(或引线)16直接接触。第三,金属工件39可以提供如以上所讨论的相出连接,例如连接到无源负载。第四,金属工件39可以提供MOSFET 38的半导体封装与PCB 11之间的稳定机械连接。在图5G的示例中,MOSFET 38的接触元件16由于其在金属工件39的金属条与金属工件39的接触元件40之间的凹陷中的布置而可以牢固地固定到PCB 11。在图5H中,可以提供另外的金属工件42。金属工件42可以包括可以大体以u形形式连接的三个平面。在图5H的示例中,金属工件42的连接平面之间的角度可以为大约90度。更一般地,角度还可以处于大约75度和105度之间的范围中,更特别地在大约80度和100度之间,并且甚至更特别地在85度和95度之间。金属工件42可以形成为单片和/或可以由铜制成。关于电气和材料性质,金属工件42可以类似于以上所描述的金属工件39A至39C。金属工件42可以具有可以从形成金属工件42的平面中的一个或多个伸出的多个接触元件40。每一个接触元件40可以被配置成将金属工件42电气连接到PCB 11,如稍后将变得明显的那样。在图5H的示例中,金属工件42可以包括可以布置在第一平面的暴露侧表面之上的两个接触元件40以及可以布置在第二平面的暴露侧表面之上的四个接触元件40。
[0062]图51至5K图示了可以通过图5H的旋转获得的从不同角度的图5H的金属工件42。
[0063]在图5L中,可以组合类似于图5H的金属工件42的两个金属工件42A和42B。第一金属工件42A可以类似于第二金属工件42B,但是旋转180度的角度。两个金属工件42A和42B可以或可以不机械和/或电气连接到彼此。两个金属工件42A和42B的组合可以对应于包括接触元件的三个集合40A,40B和40C的一个金属工件,每一个集合包括四个接触元件。
[0064]图5M图示了另外的步骤,其中金属工件42A和42B的接触元件的集合40A至40C可以连接到表示所讨论的三相逆变器电路的高端开关的MOSFET的集合38A至38C的漏极接触件。在图5M的示例中,为了简化起见并且为了说明的目的而省略另外的组件的图示。特别地,接触元件的第一集合40A可以连接到集合MOSFET 38A的漏极接触件,接触元件的第二集合40B可以连接到集合MOSFET 38B的漏极接触件,并且接触元件40C的第三集合可以连接到集合MOSFET 38C的漏极接触件。
[0065]金属工件42A和42B可以因而提供如例如图4A中图示的三相逆变器的所有三个相
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