专利名称：一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及功率电子线路板和功率模块的制作方法，尤其是涉及一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法。
背景技术：
目前，功率模块大多是将几个耐高电压、大电流的电子元件及保护电子元件集成在一块绝缘金属板上，垂直引线，螺丝联接，密封胶封装，不用功率电子线路板，或用DCB陶瓷覆铜板作简单功率电子线路板。其缺点是密封胶很厚，只能单面冷却，集成度不高，各厂家生产出来的同种功率模块形状不一，对一个需要多种功率模块的电源来说，设计起来有不少不方便之处。如铜箔板较厚，用DCB陶瓷覆铜板制作功率电子线路板不容易，还有过孔金属化问题不好办。
发明内容
本发明的目的是提供一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，以获得功率大、形状规则、两边平整、集成度较高、可以在铝冷却槽中双面冷却并具有某一功能的电源专用功率模块。本发明的目的是这样实现的本发明包括单、双面电子线路板的制作，在线路板上加装铜铆钉，在铜铆钉上加焊功率铜线，用铜铆钉铆接线路板两边功率铜线，在无功率电子线路板的绝缘金属板上集成功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件、封装等，特征是它还包括A型、B型、C型、D型、E型、F型通用功率子线路板基板的制作，A型、B型、C型、D型、E型、F型专用功率电子线路板的制作，电源专用功率模块的制作；A型、B型、C型、D型、E型、F型通用功率电子线路板基板的制作通常外包；A型、B型、C型、D型、E型、F型专用功率电子线线路板的制作又包括基板打孔、基板反面带锡铆钉功率铜线及基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线的制作，包括基板反面带锡铆钉功率铜线、细铜线通过锡铆钉和基板过线孔与基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线、细铜线、带过锡铆钉孔铜箔相联，包括一次浇铸专用功率电子线路板正反面功率铜线和铜铆钉；电源专用功率模块的制作包括在长方形功率电子线路板两侧及板上焊接市售分立功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件并封装，包括在长方环形通用功率电子线路板内侧或两外侧及板上焊接市售分立功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件并封装，包括在长方形专用功率电子线路板两侧的绝缘承载金属板上用集成电路法制作功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件并与专用功率电子线路板相联接及封装，包括在长方环形专用功率电子线路板内侧或两外侧的绝缘承载金属板上用集成电路法制作功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件并与专用功率电子线路板相联接及封装，前者仅在用市售分立电子元件和封装方面与厚膜电路法类似，电子元件之间的联接方法、集成度等并不相同，后者仅在集成功率电子元件和封装方面与集成电路法类似，电子元件之间的联接方法、集成度等并不相同；A型通用功率电子线路板基板用长方形单面铜箔板腐蚀而成，反面无铜箔，正面全是宽度相同走向不同的长方形铜箔，分为五个区，第1铜箔区是基板正面中间一条与基板长边平行短边垂直贯穿全板的条形铜箔区，由若干个条形间断四角圆滑铜箔构成，基板中间条形铜箔区左侧是第2、3铜箔区，右侧是第4、5铜箔区，第2、4铜箔区均是两边到达基板边缘、两边分别与第1、3和第1、5铜箔区平行和隔开的铜箔区，且均由若干个与基板长边垂直短边平行局部或全部一分为二的条形间断四角圆滑铜箔构成，第3、5铜箔区均是两边到达基板边缘、两边分别与第2、4和第1铜箔区平行和隔开的铜箔区，且均由若干个与基板长边平行短边垂直的条形间断四角圆滑铜箔构成，见图la，在3、5铜箔区的对边边缘与2、4铜箔区之间还可以扩展与3、5铜箔区相同的铜箔区，视需要而定，第1铜箔区也作相应扩展，各铜箔区间距、各小块铜箔间距、各小块铜箔大小、孔位、孔径视需要而定，见图Ic ；B型通用功率电子线路板基板正面铜箔区的形状与构造与A形通用功率电子线路板基板正面铜箔区的形状与构造相同，B型通用功率电子线路板基板反面有数目与输出引脚数相等、与基板长边平行短边垂直的条形间断四角圆滑铜箔，条形间断四角圆滑铜箔的大小、间距、间断位置、孔位、孔径视需要而定，基板正面第1、3、5铜箔区条形间断四角圆滑铜箔的垂直投影一定全部与基板反面条形间断四角圆滑铜箔相重合，见图la、图Ib ；C型通用功率电子线路板基板有Cl型、C2型、C3型三种，正反面均有布线槽，由耐热塑料加散热良好填料ALN(氮化铝)模压而成，包括正面槽区、反面槽区和中位槽底，Cl型基板正面槽位、孔位、孔径与B型基板正面相关铜箔位、孔位、孔径相同，见图2a，Cl型基板反面槽位与B型基板反面条形间断四角圆滑铜箔位相同，但是无间断，见图2d，C2型基板正面槽分为两部份，一部份槽位与B型基板正面第2、4铜箔区铜箔及相应平行连线同位，另一部份槽与B型基板正面第3、5铜箔区铜箔及3、5铜箔之间的第1铜箔区部份铜箔同位，见图2b，C2型基板反面槽与Cl型基板反面槽相同，见图2d ；C3型基板正面槽分为两部份，一部份与C2型基板正面槽位相同，另一部份与B型基板正面第3、5铜箔区相应槽是无外侧凸边半槽或有外侧凸边全槽，且与C2型基板短边平行，见图2c，C3型基板反面槽与C2型基板反面槽相同，见图2d ；D型通用功率电子线路板基板构造与Cl型基板相同但用ALN陶瓷材料制成，以适应浇铸而产生的高温，见图2a、图2d ；C型、D型基板正反面槽深、中位槽底厚度视需要而定，槽中孔位、孔径同B型基板；E型通用功率电子线路基板是用双面铜箔板制作的由内外长方形环界定的环形线路板，基板正面有四个铜箔区，第1、2铜箔区位于基板的两个长边上，长度等于基板内环长边长度，宽度等于内外环间的距离，铜箔区中铜箔为若干条与基板长边垂直短边平行且局部或全部一分为二的条形间断四角圆滑铜箔，第3铜箔区位于基板长短边上，长度等于外环的宽度，宽度等于内外环间的距离，铜箔区铜箔为若干条与基板短边平行长边垂直的条形间断四角圆滑铜箔，各条形铜箔宽度、间距、孔位、孔径视需要而定，第4铜箔区位于第3铜箔区对面基板长短边上，长度等于外环短边的宽度，宽度等于内外环间的距离，铜箔区铜箔为若干条与基板长边平行短边垂直且一分为二或一分为三的条形间断四角圆滑铜箔，各条形铜箔大小、间距、孔位、孔径视需要而定，基板反面全是与基板长边平行短边垂直的条形间断四角圆滑铜箔、条形间断四角圆滑铜箔的条数与输出引脚数相等，铜箔的长度、宽度、间距视需要而定，见图3a，基板正面第4铜箔区的条形间断四角圆滑铜箔的垂直投影一定与基板反面的条形间断四角圆滑铜箔相重合，见图北；E型通用功率电子线路基板也可以是外长方形和内圆环界定的或外圆和内圆界定的双面铜箔通用电子线路板；F型通用功率电子线路板基板外形与E型基板相同，由ALN陶瓷材料制造，正反面均有布线槽，分为
6上槽区、下槽区和中位槽底，上下槽的位置和E形基板正反面条形间断四角圆滑铜箔的位置相同，见图5a，但下槽无间断，槽的深度、中位槽底厚度视需要而定、孔位、孔径同E型基板孔位、孔径，见图5b。D型、F型基板在制专用板时某些槽的某些位置和不过铜水的孔要加必须的ALN泥隔堵；各种基板通用过线孔的孔的直径均为1毫米，不打通，起指示孔位的作用，在制作专用板时，有些通用过线孔要打通，有些通用过线孔不要打通，需要打通的通用过线孔要打成直径与所过锡铆钉、铜铆钉、细铜线、元件引脚直径相等的孔；A型基板上的全部条形间断四角圆滑铜箔或可由几个外径等于条形间断四角圆滑铜箔宽度、内径为1毫米、外围间距2毫米以上的环形铜箔代替。本发明是在传统电子线路板、面包板的基础上作改进而得到的发明，有以下特点；1、专用功率电子线路板上装有带锡铆钉功率铜线和带镀锡过锡铆钉孔功率铜线，可以承载大电流，克服了传统单、双面电子线路板薄铜箔和金属化孔不能承受大电流的弱点；2、采用专用功率电子线路板用市售电子元件和集成电子元件制作功率模块对功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件的数量及功率大小没有限制，容易扩充功率模块的集成度和容量，克服了目前市售功率模块集成度不高容量不大的弱点；3、通用功率电子线路板基板具有通用性，改变基板需要打通的通用过线孔孔位、基本反面带锡或铜铆钉功率铜线上锡或铜铆钉位置、基板正面功率铜线带镀锡过锡或铜铆钉孔的位置及功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件的性质和联接点即改变功率模块的功能；4.本电源专用功率模块两面平整，可在铝冷却槽中双面冷却，可插装，克服了市售功率模块只能单面冷却的弱点；又由于采用了 ALN专用功率电子线路板，冷却性能更优于市售功率模块；5、本发明可以应用于电源以外的功率模块的制作。
图Ia为A型、B型通用功率电子线路板基板正面铜箔分布图，A型基板反面没有铜泊；
图Ib为B型基板反面铜箔分布图Ic为一种A型专用功率电子线路板基板正面铜箔分布图2a为Cl型、D型通用功率电子线路板基板正面布线槽分布图2b为C2型通用功率电子线路板基板正面布线槽分布图2c为C3型基板正面布线槽分布图2d为Cl型、C2型、C3型、D型基板反面布线槽分布图3a为E型通用功率电子线路板基板正面铜箔分布图3b为E型通用功率电子线路板基板反面铜箔分布图4a为四小基板拼焊而成的E型通用功率电子线路板基板图4b为两小基板和功率铜线拼焊而成的E型通用功率电子线路板基板图5a为F型通用功率电子线路板基板正面布线槽分布图恥为F型功率电子线路板基板反面布线槽分布图；图6a为用A型、B型专用功率电子线路板和市售分立功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件制作的电源专用功率模块半成品示意图；图6b为市售功率电子元件的示意图；图7为用两小专用功率电子线路板和功率铜线拼焊而成的E型线路板和市售分立功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件制作的专用功率模块半成品示意图；图8为通过导热绝缘胶放在金属板上的E型专用功率电子线路板示意图；图9为采用专用功率电子线路板和功率电子元件、保护电子元件、部份控制电子元件制作的电源功率模块成品示意图；图IOa为置于铝冷却槽中并有冷却液体冷却的电源功率模块示意图；图IOb为带有电源功率模块插座、控制集成电路、功率铜线及输入、输出功率接线柱的功率电子线路板示意图；图11a、b、c为制作带锡铆钉功率铜线的带布线槽、带下小上大、圆柱形注锡凹坑和固定螺丝的铝板模具及恒温电炉示意图；图Ild为横截面为长方形或圆形带锡铆钉功率铜线的示意图；图lle、llf、llg为专用功率电子线路板基板反面带锡或铜铆钉功率铜线与基板过线孔及基板正面带镀锡过锡或铜铆钉孔功率铜线联接关系示意图；图Ilh为基板正面带镀锡过锡或铜铆钉孔功率铜线示意图；图Ili为制作带铜铆钉功率铜线的带布线槽、带下小上大、圆柱形注锡凹坑和溢流槽的ALN模板示意图；图12a为制作D型、F型专用功率电子线路板的浇铸盒示意图；图12b为浇铸盒中正面带与各布线槽垂直以小沟与各布线槽相通溢流槽反面带布线槽填充块示意图；图12c为浇铸盒中不带布线槽填充块示意图；图12d为布线槽因需要而外加的隔堵示意图；图13a为基板上下功率铜线焊在基板过线孔内铜铆钉上的结构示意图；图1 为基板过线孔内铜铆钉穿过基板上下功率铜线而联合的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但应理解本发明的范围并非仅限于这些实施例的范围。实施例1.以A型、B型、E型通用功率电子线路板基板制作A型、B型、E型专用功率电子线板以A型、B型、E型通用功率电子线路板基板制作A型、B型、E型专用功率电子线路板的制作方法如下1.由各种电源功率模块构造画出各种电源专用功率模块中元件排列、布线图，确定通用电源专用功率模块元件排列、布线图和A型、B型、E型通用功率电子线路板基板正反面铜箔分布图，外包定制以环氧铜箔板为底材的A型、B型、E型通用功率电子线路板基板，基板正面的一种选择是长边纵向条形铜箔外围间距最少2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距，短边横向条形铜箔外围间距最少2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距1. 2-2. 5倍，厚度为1. 5毫米，通用过线孔为直径1毫米的孔位，不打通；A型基板还有一种选择是条形铜箔全由内径为1毫米、外径为3毫米的环形铜箔代替，长边纵向环心间距等于功率元件引脚间距，短边横向环心间距为长边纵向环心间距的1.2-2. 5倍，环心不打通，厚度为1.5毫米；2.在基板上打孔，制作A型、B型、E型专用功率电子线路板，由具体的布线图把需要打通的通用过线孔打成与所过锡铆钉、铜铆钉、细铜线或元件引脚直径相等的过线孔，见图 la、图 lb、图 3a、图 3b、图 4a、图 4b，图 6a、图 7、图 lie、图 llf、图 llg、图 Ilh ；3.用铝板模具制作基板反面带锡铆钉功率铜线a.在5毫米以上的铝板上加工与对应电源专用功率模块引脚数目相等的η排布线槽，在槽底打孔就得到制作带锡铆钉功率铜线模具，每一排布线槽的长宽、深及布线槽底的孔位、孔径、孔深由该布线槽带锡铆钉功率铜线的形状确定，孔的直径是下小上大，孔深要比基板厚加基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线厚多1. 5-2. 5毫米，见图11a、图lib、图Ilc ；b在每一排布线槽的两端打两个固定基板反面功率铜线的螺孔，基板反面功率铜线的长度等于基板内功率铜线长度加引脚长度，对控制性引脚可在引脚部份用功率铜线，其它部份用细铜线，见图11a、图lib、图11c、图Ild ；c.把铝板模具放在恒温电炉上加热至200度并在孔中熔入焊剂和焊锡；d.把基板反面预带锡铆钉功率铜线或细铜线置于每一排布线槽中孔的焊锡上并两端用螺丝垫片固定，或全用预带锡铆钉功率铜线；e.预带锡铆钉功率铜线上锡后连同铝板一起冷却就制得基板反面带锡铆钉功率铜线，对不同的引脚基板内带锡铆钉功率铜线的长度是不相同的，直径等于锡铆钉的直径，等于2毫米以上，基板反面带锡铆钉功率铜线与锡铆钉截面形状或方圆不同，但截面面积要相同，见图lid;4.制作基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线，见图llh，在小专用板上有些地方正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线或用功率电子元件引脚代替，不足另补；5.把带锡铆钉功率铜线放在基板反面并让锡铆钉穿过相应基板过线孔，把基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线放在基板正面相应地方，让锡铆钉通过基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线和铜箔相应过线孔并快速焊接，或用ALN模具用浇铸法制作基板反面带铜铆钉功率铜线，ALN模具除布线槽槽端与布线槽垂直方向加以小沟与各布线槽相通的溢流槽、布线槽两端螺孔不要外其它形状与铝板模具相同，浇注法除用熔化铜水外或可用氩弧焊熔化预带铜铆钉功率铜线和槽底孔中预置铜铆钉或相同直径相同长度小铜柱的办法，基板反面带铜铆钉功率铜线的形状、尺寸与基板反面带锡铆钉功率铜线的形状、尺寸相同，冷却后铜铆钉要镀锡，见图lli，ALN模具布线槽中铜铆钉孔或上下直径一样大，但孔要通底并在整块模具底部加带槽可移动ALN底板；6.焊接其它相关细铜线后，一块A型、B型、E型专用功率电子线路板就制作好了，见图6a。实施例2.以C型通用功率电子线路板基板制作C型专用功率电子线路板以C型通用功率电子线路板基板制作C型专用功率电子线路板的制作方法如下
1、由各种电源功率模块构造画出C型通用功率电子线路板基板构造图，外包定制以散热良好、无铜箔ALN绝缘塑料为底材带实施例1所述通用过线孔的C型基板，C型基板的一种选择是长边纵向条形槽的外围间距最少是2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距，短边横向条形槽外围间距最少等于2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距的1. 2-2. 5倍，中位槽底厚1. . 5-2. 5毫米，见图2a、图2b、图2c、图2d，下槽区无功率铜线的地方除隔堵外一律无槽，与中位槽底持平，用于放置保护元件和部份控制元件；步骤2、3、4、5、6同实施例1。实施例3.采用D型、F型通用功率电子线路板基板用浇铸法制作D型、F型专用功率电子线路板采用D型、F型通用功率电子线路板基板用浇铸法制作D型、F型专用功率电子线路板方法如下1.由各种电源功率模块构造画出D型、F型基板、浇铸盒、正面带与各布线槽垂直以小沟与各布线槽相通溢流槽反面带布线槽填充块、无布线槽填充块构造图，外包定制以散热良好、无铜箔耐高温绝缘陶瓷ALN为底材带实施例1所述通用过线孔的D型、F型基板、浇铸盒、正面带与各布线槽垂直以小沟与各布线槽相通溢流槽反面带布线槽填充块、无布线槽填充块，D型、F型基板的一种选择是长边纵向条形槽的外围间距最少是2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距，短边横向条形槽外围间距最少等于2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距的1. 2-2. 5倍，中位槽底厚1. 5-2. 5毫米，见图2a、图2d、图5a、图5b、图12a、图12b、图12c、图12d，下槽区无功率铜线的地方除隔堵外一律无槽，与中位槽底持平，用于放置保护元件和部份控制元件；2.打孔、加隔堵，把基板上必要打通的孔打成与所过铜铆钉、细铜线、元件引脚直径相等的孔，在必要加隔堵的布线槽和过线孔中加ALN泥隔堵；3.把D型或F型基板正面朝上放入浇铸盒；4.把正面带溢流槽、反面带布线槽填充块布线槽朝下放入浇铸盒并使填充块布线槽与基板反面布线槽输出端的延长线相重合，对F型基板还要在中间放入无布线槽填充块；5.在基板布线槽中注入熔化铜水，铜水顺着基板过线孔先填满基板反面布线槽和填充块布线槽，后填满基板过线孔和基板正面布线槽；6.让装了基板、填充块、铜水的浇铸盒自然冷却，焊接其它细铜线，即得D型、F型专用功率电子线路板，或用氩弧焊把基板反面带铜铆钉功率铜线与基板正面带过铜铆钉孔功率铜线联接起来，所有专用功率电子线路板也可直接制作而不必先做通用功率电子线路板基板，特别是D型、F型基板难打孔，可直接外包模压制造带专用板过铜铆钉、细铜线、元件引脚孔的基板，再进行步骤1-6的其它操作。实施例4.用实施例1、2、3所限定的电源专用功率电子线路板和市售分立电子元件制作电源专用功率模块用实施例1、2、3所限定的电源专用功率电子线路板和市售分立电子元件制作电源专用功率模块的方法如下1.根据电源专用功率模块的功能、功率选择实施例1、2、3所限定并适合本电源专用功率模块的专用功率电子线路板；
2.在本线路板的两外侧或内侧的同一个平面内及线路板上焊接也只须焊接市售分立功率电子元件、保护电子元件及部分控制电子元件，见图6a、图6b、图7，元件之间的联接由专用功率电子线路板提供；3.在通用冷却工作台上检测功率模块半成品功能达标情况，可用的分类送往封装处；4.把可用功率模块半成品直接用ALN电子密封胶封装或先通过ALN导热绝缘胶放在金属板上再用ALN电子密封胶封装；5.对电源专用功率模块分类打标送库，市售功率电子元件功率小于100瓦的，先用另外的专用功率电子线路板通过专用板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线和反面带锡铆钉功率铜线，以小联大做成n*100瓦的功率电子元件，再进行本实施例的第2步操作，或在同一块专用功率电子线路板通过专用板正面带过铜铆钉孔功率铜线和反面带铜铆钉功率铜线直接联小为大做成n*100瓦的功率电子元件后进行本实施例的第2步操作，设η = 2，两个100瓦的三脚二极管和两个100瓦的NPN三极管并排在专用板左侧和右侧，通过专用板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线和反面带锡铆钉功率铜线把两个三脚二极管的阳极联在一起，阴极联在一起就得到一个200瓦的三脚二极管，通过专用板正面带过铜铆钉孔功率铜线和反面带铜铆钉功率铜线把两个NPN三极管的集电极接在一起，发射极接在一起，把两个阴极接分接在两个三极管基极的二极管阳极接在一起就得一个200瓦NPN三极管，见图6a、图7。实施例5.用实施例1、2、3所限定的电源专用功率电子线路板和本线路板上集成电子元件制作电源专用功率模块的方法用实施例1、2、3所限定的电源专用功率电子线路板和本线路板上集成电子元件制作电源功率模块的方法，方法中第1、3、5步与实施例4相同；第2步为把适合本电源专用功率模块的专用功率电子线路板通过ALN导热绝缘胶放在金属板上，在线路板两外侧或内侧同一平面内的绝缘承载金属板上用集成电路的方法制作也只须制作功率电子元件、保护电子元件及部分控制电子元件并与专用功率电子线路板相联接，制作功率电子元件时也可像实施例4 一样联小为大，第4步为把电源功率模块半成品直接用ALN电子密封胶封装，见图8，元件之间的联接由专用功率电子线路板提供。是否在氮化铝陶瓷专用板上集成保护电子元件和部份控制电子元件要看具体情况决定。对占集成面积大的保护电子元件和部份控制电子元件或用市售分立电子元件代替。上述实施例中的ALN电子密封胶可用ALN粉末加粘合剂制作的ALN导热绝缘胶代替；专用功率电子线路板基板上的功率铜线也可以是曲线，专用功率电子线路板的制作可采取先固定功率电子元件位置，引脚位置再用电子线路板制板软件在计算机上画引脚、功率子元件、保护电子元件及部分控制电子元件的联接图，要用功率铜线的地方用功率铜线，其它地方用铜箔或细铜线，这里基板正反面功率铜线的制作或用实施例1的办法，或用普通制电子线路板的方法制以DCB陶瓷双面覆厚铜板底材为底的专用功率电子线路板，过孔联线用锡铆钉或铜铆钉，引脚另焊。
1权利要求
1. 一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，其特征在于它属于以A型、B型、E型通用功率电子线路板基板制作A型、B型、E型专用功率电子线路板的制作方法，方法如下(1).由各种电源功率模块构造画出各种电源专用功率模块中元件排列、布线图，确定通用电源专用功率模块元件排列、布线图和A型、B型、E型通用功率电子线路板基板正反面铜箔分布图，外包定制以环氧铜箔板为底材的A型、B型、E型通用功率电子线路板基板，基板正面的一种选择是长边纵向条形铜箔外围间距最少2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距，短边横向条形铜箔外围间距最少2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距1. 2-2. 5倍，厚度为1. 5毫米，通用过线孔为直径1毫米的孔位，不打通；A型基板还有一种选择是条形铜箔全由内径为1毫米、外径为3毫米的环形铜箔代替，长边纵向环心间距等于功率元件引脚间距，短边横向环心间距为长边纵向环心间距的1.2-2. 5倍，环心不打通，厚度为1.5毫米；(2).在基板上打孔，制作A型、B型、E型专用功率电子线路板，由具体的布线图把需要打通的通用过线孔打成与所过锡铆钉、铜铆钉、细铜线或元件引脚直径相等的过线孔；(3).用铝板模具制作基板反面带锡铆钉功率铜线a.在5毫米以上的铝板上加工与对应电源专用功率模块引脚数目相等的η排布线槽，在槽底打孔就得到制作带锡铆钉功率铜线模具，每一排布线槽的长宽、深及布线槽底的孔位、孔径、孔深由该布线槽带锡铆钉功率铜线的形状确定，孔的直径是下小上大，孔深要比基板厚加基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线厚多1. 5-2. 5毫米；b在每一排布线槽的两端打两个固定基板反面功率铜线的螺孔，基板反面功率铜线的长度等于基板内功率铜线长度加引脚长度，对控制性引脚可在引脚部份用功率铜线，其它部份用细铜线；c.把铝板模具放在恒温电炉上加热至200度并在孔中熔入焊剂和焊锡；d.把基板反面预带锡铆钉功率铜线或细铜线置于每一排布线槽中孔的焊锡上并两端用螺丝垫片固定，或全用预带锡铆钉功率铜线；e.预带锡铆钉功率铜线上锡后连同铝板一起冷却就制得基板反面带锡铆钉功率铜线，对不同的引脚基板内带锡铆钉功率铜线的长度是不相同的，直径等于锡铆钉的直径，等于2毫米以上，基板反面带锡铆钉功率铜线与锡铆钉截面形状或方圆不同，但截面面积要相同，；(4).制作基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线，在小专用板上有些地方正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线或用功率电子元件引脚代替，不足另补；(5).把带锡铆钉功率铜线放在基板反面并让锡铆钉穿过相应基板过线孔，把基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线放在基板正面相应地方，让锡铆钉通过基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线和铜箔相应过线孔并快速焊接，或用ALN模具用浇铸法制作基板反面带铜铆钉功率铜线，ALN模具除布线槽槽端与布线槽垂直方向加以小沟与各布线槽相通的溢流槽、布线槽两端螺孔不要外其它形状与铝板模具相同，浇注法除用熔化铜水外或可用氩弧焊熔化预带铜铆钉功率铜线和槽底孔中预置铜铆钉或相同直径相同长度小铜柱的办法，基板反面带铜铆钉功率铜线的形状、尺寸与基板反面带锡铆钉功率铜线的形状、尺寸相同，冷却后铜铆钉要镀锡，ALN模具布线槽中铜铆钉孔或上下直径一样大，但孔要通底并在整块模具底部加带槽可移动ALN底板；(6).焊接其它相关细铜线后，一块A型、B型、E型专用功率电子线路板就制作好了。
2.一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，其特征在于它属于以C型通用功率电子线路板基板制作C型专用功率电子线路板的制作方法，方法如下(1)、由各种电源功率模块构造画出C型通用功率电子线路板基板构造图，外包定制以散热良好、无铜箔ALN绝缘塑料为底材带权利要求1所述通用过线孔的C型基板，C型基板的一种选择是长边纵向条形槽的外围间距最少是2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距，短边横向条形槽外围间距最少等于2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距的1. 2-2. 5倍，中位槽底厚1. 5-2. 5毫米，下槽区无功率铜线的地方除隔堵外一律无槽，与中位槽底持平，用于放置保护元件和部份控制元件；步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)同权利要求1。
3.一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，其特征在于它属于采用D型、F型通用功率电子线路板基板用浇铸法制作D型、F型专用功率电子线路板方法，方法如下(1).由各种电源功率模块构造画出D型、F型基板、浇铸盒、正面带与各布线槽垂直以小沟与各布线槽相通溢流槽反面带布线槽填充块、无布线槽填充块构造图，外包定制以散热良好、无铜箔耐高温绝缘陶瓷ALN为底材带权利要求1所述通用过线孔的D型、F型基板、浇铸盒、正面带与各布线槽垂直以小沟与各布线槽相通溢流槽反面带布线槽填充块、无布线槽填充块，D型、F型基板的一种选择是长边纵向条形槽的外围间距最少是2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距，短边横向条形槽外围间距最少等于2. 5毫米，中线间距等于功率电子元件引脚间距的1. 2-2. 5倍，中位槽底厚1. 5-2. 5毫米，下槽区无功率铜线的地方除隔堵外一律无槽，与中位槽底持平，用于放置保护元件和部份控制元件；(2).打孔、加隔堵，把基板上必要打通的孔打成与所过铜铆钉、细铜线、元件引脚直径相等的孔，在必要加隔堵的布线槽和过线孔中加ALN泥隔堵；(3).把D型或F型基板正面朝上放入浇铸盒；(4).把正面带溢流槽、反面带布线槽填充块布线槽朝下放入浇铸盒并使填充块布线槽与基板反面布线槽输出端的延长线相重合，对F型基板还要在中间放入无布线槽填充块；(5).在基板布线槽中注入熔化铜水，铜水顺着基板过线孔先填满基板反面布线槽和填充块布线槽，后填满基板过线孔和基板正面布线槽；(6).让装了基板、填充块、铜水的浇铸盒自然冷却，焊接其它细铜线，即得D型、F型专用功率电子线路板，或用氩弧焊把基板反面带铜铆钉功率铜线与基板正面带过铜铆钉孔功率铜线联接起来，所有专用功率电子线路板也可直接制作而不必先做通用功率电子线路板基板，特别是D型、F型基板难打孔，可直接外包模压制造带专用板过铜铆钉、细铜线、元件引脚孔的基板，再进行步骤(1)- )的其它操作。
4.一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，其特征在于它属于用权利要求1、2、3所限定的电源专用功率电子线路板和市售分立电子元件制作电源专用功率模块的方法，方法如下(1).根据电源专用功率模块的功能、功率选择权利要求1、2、3所限定并适合本电源专用功率模块的专用功率电子线路板；(2).在本线路板的两外侧或内侧的同一个平面内及线路板上焊接也只须焊接市售分 立功率电子元件、保护电子元件及部分控制电子元件，元件之间的联接由专用功率电子线 路板提供；(3).在通用冷却工作台上检测功率模块半成品功能达标情况，可用的分类送往封装处；(4).把可用功率模块半成品直接用ALN电子密封胶封装或先通过ALN导热绝缘胶放在 金属板上再用ALN电子密封胶封装；(5).对电源专用功率模块分类打标送库，市售功率电子元件功率小于100瓦的，先用 另外的专用功率电子线路板通过专用板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线和反面带锡铆钉 功率铜线，以小联大做成n*100瓦的功率电子元件，再进行本权利要求的第2步操作，或在 同一块专用功率电子线路板通过专用板正面带过铜铆钉孔功率铜线和反面带铜铆钉功率 铜线直接联小为大做成n*100瓦的功率电子元件后进行本权利要求的第2步操作，设n = 2，两个100瓦的三脚二极管和两个100瓦的NPN三极管并排在专用板左侧和右侧，通过专 用板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线和反面带锡铆钉功率铜线把两个三脚二极管的阳极 联在一起，阴极联在一起就得到一个200瓦的三脚二极管，通过专用板正面带过铜铆钉孔 功率铜线和反面带铜铆钉功率铜线把两个NPN三极管的集电极接在一起，发射极接在一 起，把两个阴极接分接在两个三极管基极的二极管阳极接在一起就得一个200瓦NPN三极 管。
5. 一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，其特征在于它属于用权利 要求1、2、3所限定的电源专用功率电子线路板和本线路板上集成电子元件制作电源功率 模块的方法，方法中第1、3、5步与权利要求4相同；第2步为把适合本电源专用功率模块的专用功率电子线路板通过ALN导热绝缘胶放在 金属板上，在线路板两外侧或内侧同一平面内的绝缘承载金属板上用集成电路的方法制作 也只须制作功率电子元件、保护电子元件及部分控制电子元件并与专用功率电子线路板相 联接，制作功率电子元件时也可像权利要求4 一样联小为大，第4步为把电源功率模块半成 品直接用ALN电子密封胶封装，元件之间的联接由专用功率电子线路板提供；是否在氮化 铝陶瓷专用板上集成保护电子元件和部份控制电子元件要看具体情况决定；对占集成面积 大的保护电子元件和部份控制电子元件或用市售分立电子元件代替；上述权利要求中的ALN电子密封胶可用ALN粉末加粘合剂制作的ALN导热绝缘胶代 替；专用功率电子线路板基板上的功率铜线也可以是曲线，专用功率电子线路板的制作可 采取先固定功率电子元件位置，引脚位置再用电子线路板制板软件在计算机上画引脚、功 率子元件、保护电子元件及部分控制电子元件的联接图，要用功率铜线的地方用功率铜线， 其它地方用铜箔或细铜线，这里基板正反面功率铜线的制作或用权利要求1的办法，或用 普通制电子线路板的方法制以DCB陶瓷双面覆厚铜板底材为底的专用功率电子线路板，过 孔联线用锡铆钉或铜铆钉，引脚另焊。
全文摘要
本发明公开了一种电源专用功率电子线路板和功率模块的制作方法，特征是专用功率电子线路板的制作包括通用功率电线路板基板的制作，基板反面带锡铆钉功率铜线和基板正面带镀锡过锡铆钉孔功率铜线的制作，反面带铜铆钉功率铜线和正面带过铜铆钉孔功率铜线的制作及它们的合并，专用功率模块的制作包括在专用功率电子线路板上焊接市售功率电子元件，保护电子元件、部分控制电子元件并与导热绝缘胶金属板封装，在专用功率电子线路板带导热绝缘胶的承载金属板上用集成电路法制作功率电子元件、保护电子元件、部分控制电子元件并与线路板相联接和用导热绝缘胶封装。本专用功率电子线板制作简单，本专用功率模块集成度高，功率大，可双面冷却和插装。
文档编号H05K1/18GK102573327SQ201110452539
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月25日 优先权日2011年12月25日
发明者章祖文 申请人:章祖文