電動工具及其電路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電路板，包括：主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域；功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；附著導(dǎo)體，附著于主板；其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個功率半導(dǎo)體器件電連接；附著導(dǎo)體附著在至少一個導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。本發(fā)明還提出一種具有該電路板的電動工具。本發(fā)明的電路板在通過較大電流時能相對降低發(fā)熱量和電壓損耗。
【專利說明】
電動工具及其電路板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電動工具及其電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電池能力的提高，電鉆、螺絲批等電動工具功率越做越大，這導(dǎo)致電路板上流經(jīng)的電流越來越大。但對于電動工具而言，電路板一般設(shè)置與電動工具的外殼內(nèi)，如果電路板產(chǎn)生較大的熱量，則在外殼內(nèi)的相對封閉空間內(nèi)帶來散熱的問題，尤其是當(dāng)電路板設(shè)置于外殼中形成把手部分時，導(dǎo)致把手溫度增加，使用戶不能舒適的握持。
[0003]經(jīng)過研究，在經(jīng)過電路板電流增大后，電路板中連接元器件的導(dǎo)電區(qū)域電阻不變，則發(fā)熱量大；同時導(dǎo)電區(qū)域造成的電壓損失的壓降增大，導(dǎo)致輸出的電壓減小。這些均會對電動工具的運行造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在通過較大電流時能相對降低發(fā)熱量和電壓損耗的電路板及其組成的電動工具。
[0005]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電路板，包括:
主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域；
功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；
附著導(dǎo)體，附著于主板；
其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個功率半導(dǎo)體器件電連接；附著導(dǎo)體附著在至少一個導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
[0006]進(jìn)一步地，附著導(dǎo)體為棒狀或條帶狀且由金屬材料制成。
[0007]進(jìn)一步地，附著導(dǎo)體與導(dǎo)電層之間設(shè)有連接層。
[0008]進(jìn)一步地，功率半導(dǎo)體器件包括:
第一連接端，用于與一個附著有附著導(dǎo)體的導(dǎo)電區(qū)域電連接；
第二連接端，用于與另一個附著有另一個附著導(dǎo)體的導(dǎo)電區(qū)域電連接；
控制端，用于控制第一連接端和第二連接端之間的通斷。
[0009]進(jìn)一步地，功率半導(dǎo)體器件為場效應(yīng)管。
[0010]進(jìn)一步地，功率半導(dǎo)體器件的數(shù)目大于等于2 ;
附著導(dǎo)體沿著功率半導(dǎo)體器件排列形成的行或列的方向延伸。
[0011]進(jìn)一步地，控制端位于同側(cè)的兩個功率半導(dǎo)體器件的兩側(cè)至少設(shè)有使這兩個功率半導(dǎo)體并聯(lián)的兩個導(dǎo)電區(qū)域，在這兩個導(dǎo)電區(qū)域中的導(dǎo)電層均附著有附著導(dǎo)體。
[0012]進(jìn)一步地，
功率半導(dǎo)體器件在主板上構(gòu)成陣列排布；
至少一個附著導(dǎo)體的長度方向平行于功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中行的方向； 至少一個附著導(dǎo)體的長度方向平行于功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中列的方向。
[0013]本發(fā)明還提出一種電動工具，包括:電源、電機和電路板；
電路板包括:
主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域；
功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；
附著導(dǎo)體，附著于主板；
其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個功率半導(dǎo)體器件電連接；導(dǎo)電區(qū)域和功率半導(dǎo)體器件在電源和電機之間至少組成一使電源向電機供電的供電電路，附著導(dǎo)體至少附著于組成供電電路的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
[0014]本發(fā)明還提出一種電動工具，包括:電源、電機和電路板；
電路板包括:
主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域；
功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于主板；
附著導(dǎo)體，附著于主板；
其中，導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，導(dǎo)電層與至少一個功率半導(dǎo)體器件電連接；附著導(dǎo)體附著在至少一個導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
[0015]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上附著有附著導(dǎo)體，從而使得該電路板在通過較大電流時能相對降低發(fā)熱量和電壓損耗。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明的電動工具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體前的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示為圖3中的A-A的截面圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0018]本發(fā)明提出一種電路板以及具有該電路板的電動工具。圖1所示為本發(fā)明的電動工具的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1所示，該電動工具I至少包括:電源100、電機200以及電路板300，當(dāng)然并不以此為限，其還可以包括傳動系統(tǒng)400、執(zhí)行系統(tǒng)500等。電源100可以為與外界的市電網(wǎng)連接的交流電，也可以為本申請中圖1所示的電池包。電機200與電路板300電連接，通過電路板300使得電源100給電機200供電，優(yōu)選的，該電機200為無刷電機200。如圖1所示，電動工具I例如可以為電鉆，該電鉆中的執(zhí)行系統(tǒng)500可以為能與鉆頭連接的夾頭，當(dāng)然并不以此為限。
[0019]圖2所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為圖1中的電路板設(shè)置附著導(dǎo)體后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為圖3中的A-A的截面圖，請一并參照圖1至圖4:
該電路板300包括主板310、功率半導(dǎo)體器件320以及附著導(dǎo)體330，其中功率半導(dǎo)體器件320和附著導(dǎo)體330均形成于主板310上。
[0020]具體的，主板310用于作為電路板300的基材，電路板300除了主板310之外的部分均設(shè)置于主板310上或者與主板310連接?；牟捎媒^緣材料制成，能夠保證主板310上的各部件之間最基本的絕緣。主板310上形成有多個導(dǎo)電區(qū)域(圖未標(biāo))，每個導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層311所形成，各個導(dǎo)電層311之間相互間隔以實現(xiàn)相互之間的電絕緣。主板310上還形成有用于使得主板310與外界的電路連接的輸入端子312和輸出端子313，其中輸入端子312與導(dǎo)電區(qū)域中的一個導(dǎo)電層311電連接，輸出端子313與導(dǎo)電區(qū)域中的另一個導(dǎo)電層311電連接。
[0021]功率半導(dǎo)體器件320設(shè)置在主板310上，并與導(dǎo)電層311電連接，導(dǎo)電層311至少與一個功率半導(dǎo)體器件320電連接，這樣，導(dǎo)電層311作為連接功率半導(dǎo)體器件320的導(dǎo)線，使得導(dǎo)電層311以及功率半導(dǎo)體器件320通過輸入端子312和輸出端子313與電源100以及電機200連接，從而使得導(dǎo)電層311和功率半導(dǎo)體器件320所組成的電路在電源100和電機200之間形成供電電路，該供電電路使得電源100能夠為電機200供電。
[0022]附著導(dǎo)體330也設(shè)置在主板310上，進(jìn)一步的附著導(dǎo)體330附著在至少一個導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311上，更進(jìn)一步的附著在連接有功率半導(dǎo)體器件320的導(dǎo)電層311上。我們知道，通常情況下，為了使得電路板300的體積以及重量盡可能的小，印刷在電路板300上的導(dǎo)電層311會非常的薄，但是導(dǎo)電層311越薄就會使得導(dǎo)電層311的電阻就會越大，那么當(dāng)電路板300的電流流經(jīng)導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311時，導(dǎo)電層311會產(chǎn)生大量的熱量，而且會具有很大的電壓損耗，最終導(dǎo)致輸出電壓減小，特別是流經(jīng)電路板300的電流較大時，對電動工具I的影響更為明顯。而本發(fā)明中，在導(dǎo)電層311上附著有附著導(dǎo)體330，進(jìn)而使得導(dǎo)電層311設(shè)有附著導(dǎo)體330處的導(dǎo)電區(qū)域的截面面積明顯的增大，從而能夠減小導(dǎo)電層311附著有附著導(dǎo)體330的導(dǎo)電區(qū)域的電阻阻值，進(jìn)而減小導(dǎo)電區(qū)域所產(chǎn)生的熱量以及導(dǎo)電區(qū)域所造成的電壓損耗，最終增大輸出電壓。特別是對于大電流流經(jīng)電路板300上的供電電路時，能夠有較好的導(dǎo)通效果。
[0023]作為優(yōu)選方案，該功率半導(dǎo)體器件320優(yōu)選為三端元件，具體的，可以為場效應(yīng)管。該功率半導(dǎo)體器件320包括第一連接端321、第二連接端322以及控制端323。其中第一連接端321用于與一個附著有附著導(dǎo)體330的導(dǎo)電區(qū)域電連接，第二連接端322用于與另一個附著有附著導(dǎo)體330的導(dǎo)電區(qū)域電連接，控制端323用于控制第一連接端321和第二連接端322之間的通斷。
[0024]通常情況下，電路板300上的導(dǎo)電區(qū)域會呈條狀排布。對應(yīng)的，在本發(fā)明中，附著導(dǎo)體330也優(yōu)選為棒狀或條帶狀，棒狀或者條帶狀的附著導(dǎo)體330沿著導(dǎo)電層311的長度方向延伸，可以相對比較均勻的分布在導(dǎo)電層311的長度方向上。進(jìn)一步的，附著導(dǎo)體330由金屬材料制成，附著導(dǎo)體330的材料可以與導(dǎo)電層311的材料相同，優(yōu)選為導(dǎo)向性好的材料，例如可以為銅、銀等。
[0025]為了實現(xiàn)附著導(dǎo)體330能夠穩(wěn)定的與導(dǎo)電層311連接，在附著導(dǎo)體330和導(dǎo)電層311之間還設(shè)有連接層340，連接層340的材料可以選擇常用的錫材料，通過具有導(dǎo)電性的錫的連接，使得附著導(dǎo)體330和導(dǎo)電層311連接為一體。當(dāng)然，功率半導(dǎo)體器件320和導(dǎo)電層311之間也設(shè)置有連接層340，通過該連接層340，使功率半導(dǎo)體器件320與導(dǎo)電層311之間實現(xiàn)電連接以及固定，同樣的，該連接層340也可以為錫。在實際操作中，為了便于生產(chǎn)，附著導(dǎo)體330通常為鍍錫銅棒，也即是說，其生產(chǎn)過程是先將銅棒表面鍍一層錫，然后再將鍍錫銅棒直接固定連接到導(dǎo)電層311上。因此，本發(fā)明中的附著導(dǎo)體330也可以包括外層和內(nèi)芯，作為優(yōu)選方案，該外層即為用于將附著導(dǎo)體330固定到導(dǎo)電層311上的連接層340，也即是說，連接層340延展到包裹整個附著導(dǎo)體330的內(nèi)芯。
[0026]作為優(yōu)選方案，附著導(dǎo)體330垂直于長度方向的最大寬度在0.5mm-2.5mm之間。進(jìn)一步的，該附著導(dǎo)體330為沿著導(dǎo)電層311長度方向延伸的圓柱體，圓柱體的直徑在
0.5mm-2.5mm 之間。
[0027]在電路板300上，功率半導(dǎo)體器件320的數(shù)目大于等于2，功率半導(dǎo)體器件320可以排列成行或者排列成列。如圖3所示，在主板310上，設(shè)有導(dǎo)電層311的導(dǎo)電區(qū)域包括多個，附著導(dǎo)體330的數(shù)目大于等于2，進(jìn)一步的，在每一個導(dǎo)電層311上沿其長度方向均設(shè)置有附著導(dǎo)體330，附著導(dǎo)體330還沿著功率半導(dǎo)體器件320排列形成的行或列的方向延伸。
[0028]作為優(yōu)選方案，功率半導(dǎo)體器件320在主板310上進(jìn)一步的構(gòu)成陣列排布，且至少一個附著導(dǎo)體330的長度方向還平行于功率半導(dǎo)體器件320所組成的陣列中的行的方向，且還包括至少一個附著導(dǎo)體330的長度方向平行于功率半導(dǎo)體器件320所組成的陣列中的列的方向。另外，在電路板300上，多個附著導(dǎo)體330相互之間不交叉，也即是說相互之間不存在相互重疊或者交疊的部分。
[0029]再次參照圖3所示，在圖中，功率半導(dǎo)體器件320組成的陣列中的一行中具有四個功率半導(dǎo)體器件320，四個中具有控制端323位于同側(cè)的兩個功率半導(dǎo)體器件320，這兩個功率半導(dǎo)體器件320的第一控制端323均與位于同一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311連接，而第二控制端323均與位于另一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311連接，從而位于該行兩側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域使得這兩個功率半導(dǎo)體器件320構(gòu)成并聯(lián)連接。進(jìn)一步的，位于兩側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311上均附著有附著導(dǎo)體330，從而使得功率半導(dǎo)體器件320和與其連接的導(dǎo)電層311所構(gòu)成的供電電路中的導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層311上設(shè)置有附著導(dǎo)體330，從而使得供電電路產(chǎn)生的熱量明顯減少，電壓損耗也明顯降低，進(jìn)而經(jīng)過該供電電路后的電壓輸出明顯的增大，優(yōu)化電動工具I的性能。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電路板，包括: 主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域； 功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于所述主板； 附著導(dǎo)體，附著于所述主板； 其中，所述導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，所述導(dǎo)電層與至少一個所述功率半導(dǎo)體器件電連接；所述附著導(dǎo)體附著在至少一個所述導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述附著導(dǎo)體為棒狀或條帶狀且由金屬材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述附著導(dǎo)體與所述導(dǎo)電層之間設(shè)有連接層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體器件包括: 第一連接端，用于與一個附著有所述附著導(dǎo)體的所述導(dǎo)電區(qū)域電連接； 第二連接端，用于與另一個附著有另一個所述附著導(dǎo)體的所述導(dǎo)電區(qū)域電連接； 控制端，用于控制所述第一連接端和所述第二連接端之間的通斷。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路板，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體器件為場效應(yīng)管。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路板，其特征在于，所述功率半導(dǎo)體器件的數(shù)目大于等于2 ； 所述附著導(dǎo)體沿著所述功率半導(dǎo)體器件排列形成的行或列的方向延伸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路板，其特征在于，控制端位于同側(cè)的兩個所述功率半導(dǎo)體器件的兩側(cè)至少設(shè)有使這兩個所述功率半導(dǎo)體并聯(lián)的兩個所述導(dǎo)電區(qū)域，在這兩個所述導(dǎo)電區(qū)域中的所述導(dǎo)電層均附著有所述附著導(dǎo)體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于， 所述功率半導(dǎo)體器件在所述主板上構(gòu)成陣列排布； 至少一個所述附著導(dǎo)體的長度方向平行于所述功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中行的方向； 至少一個所述附著導(dǎo)體的長度方向平行于所述功率半導(dǎo)體器件組成的陣列中列的方向。9.一種電動工具，包括:電源和電機，其特征在于，還包括:電路板； 所述電路板包括: 主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域； 功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于所述主板； 附著導(dǎo)體，附著于所述主板； 其中，所述導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，所述導(dǎo)電層與至少一個所述功率半導(dǎo)體器件電連接；所述導(dǎo)電區(qū)域和所述功率半導(dǎo)體器件在所述電源和電機之間至少組成一使所述電源向所述電機供電的供電電路，所述附著導(dǎo)體至少附著于組成所述供電電路的所述導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。10.一種電動工具，包括:電源和電機，其特征在于，還包括:電路板； 所述電路板包括: 主板，包括一個以上的導(dǎo)電區(qū)域； 功率半導(dǎo)體器件，設(shè)置于所述主板； 附著導(dǎo)體，附著于所述主板； 其中，所述導(dǎo)電區(qū)域由導(dǎo)電層形成，所述導(dǎo)電層與至少一個所述功率半導(dǎo)體器件電連接；所述附著導(dǎo)體附著在至少一個所述導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電層上。
【文檔編號】H05K1/02GK105848404SQ201510018098
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】楊德中, 石平波, 馮繼豐
【申請人】南京德朔實業(yè)有限公司