CN103152974B - 一种使用金属线路片的电子线路板及其电子封装模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用金属线路片的电子线路板及其电子封装模块，其包括数个具有几何形状的金属线路片；一绝缘电气的封装体，包覆金属线路片形成一电子线路板，并隔离金属线路片避免互相接触导通电流，封装体具有数个开口使金属线路片露出于一平面；以及数个电子组件布设于开口上与金属线路片形成电性连接，电子组件通过金属线路片互相连接形成一电路。

Description

一种使用金属线路片的电子线路板及其电子封装模块

技术领域

本发明系一种电子线路板，特别是一种使用金属线路片的电子线路板及其电子封装模块。

背景技术

印刷电路板（PrintedCircuitBoard简称PCB）是依电路设计，将连接电路零件的电气布线绘制成布线图形，然后再以设计所指定的机械加工、表面处理等方式，在绝缘体上使电气导体重现所构成的电路板；换言之，印刷电路板是搭配电子零件之前的基板，其作用是将各项电子零件以电路板所形成的电子电路，发挥各项电子零组件的功能，以达到信号处理的目的。

PCB的主要功能是提供各项零件的相互电流连接，板子本身的底座是由绝缘隔热、并无法弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。

PCB基板材料尚有铝基板、铁基板等，将电路在基板上形成，大部分用于回汽车上。但是，汽车在行驶的情况下，引擎室温度会持久的保持在一高温状态，如此一来，由印刷方式制造的电路板会因为焊接在上面的被动组件运作所产生的高温而损坏，尤其在长时间负荷大电流时容易高温熔毁，并损毁周围其它的装备。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种电子线路板，其利用金属线路片形成一电流路径，再以封装体包覆金属线路片形成一平板状的金属线路板，最后焊接上电子组件形成一使用于运输载具的耐高温机电装置。

本发明的主要目的在于提供一种使用金属线路片的电子线路板，包括数个金属线路片，金属线路片为具有几何形状的金属片，每一金属片提供电荷流通；一封装体，其为一电气绝缘体，包覆金属线路片形成一电子线路板，并隔离金属线路片避免互相接触导通电流，封装体具有数个开口使金属线路片露出于第一平面；以及数个电子组件，其布设于第一平面的开口上与金属线路片形成电性连接，电子组件通过金属线路片互相连接形成一电路。

在一较佳实施例中，上述电子线路板的电路是一可以形成闭合回路的网络。

在一较佳实施例中，上述电子线路板的金属线路片系为导电金属或导电合金。

在一较佳实施例中，上述电子线路板的金属线路片具有一电源连接端延伸出封装体外并露出金属部分，可电性连接一外部电源或一印刷电路板。

在一较佳实施例中，上述电子线路板的电子组件为被动组件或驱动组件。

在一较佳实施例中，上述电子线路板的封装体具有数个双开口使金属线路片露出于第一平面及第二平面，电子组件接触露出在第一平面的双开口的金属线路片，使电子组件所产生的热由第二平面的双开口散出。

本发明的另一目的在于提供一种电子线路板的电子构装，包括：一由印刷电路板形成的数字电路组件，并具有一模拟数字转换器及一数字模拟转换器；以及一电路板，使用金属片做为导电路径，为一模拟电路组件并具有一第一平面与一第二平面，包括：数个金属线路片，金属线路片为具有几何形状的金属片，每一金属片提供电荷流通；一封装体，其为一电气绝缘体，包覆金属线路片形成一平板状的金属线路板，并隔离金属线路片避免互相接触导通电流，封装体具有数个开口使金属线路片露出于第一平面；以及数个电子组件，其布设于开口上与金属线路片形成电性连接，电子组件通过金属线路片互相连接形成一电路。

在一较佳实施例中，上述电子构装的金属线路片系为导电金属或导电合金。

在一较佳实施例中，上述电子构装的金属线路片具有一电源连接端延伸出封装体外并露出金属部分，可电性连接一外部电源。

在一较佳实施例中，上述电子构装的电子组件为被动组件或驱动组件。

在一较佳实施例中，上述电子构装的封装体具有数个双开口使金属线路片露出于第一平面及第二平面，电子组件接触露出在第一平面的双开口的金属线路片，使驱动组件所产生的热由双开口的另一面散出。

本发明的再一目的在于提供一种金属线路片的电子封装模块，包括：数个金属线路片，每一金属线路片具有几何形状并提供电荷流通，数个电子组件布设于金属线路片上形成电性连接，电子组件通过金属线路片互相连接形成一模拟电路组件；一印刷电路板，系为一数字电路组件，并具有一模拟数字转换器及一数字模拟转换器；以及一封装体，为一电气绝缘体，包覆并隔离金属线路片及印刷电路板避免互相接触导通电流，封装体具有数个开口使金属线路片露出于封装体外。

在一较佳实施例中，上述电子封装模块的金属线路片系为导电金属或导电合金。

在一较佳实施例中，上述电子封装模块的金属片具有一电源连接端延伸出封装体外并露出金属部分，可电性连接一外部电源。

在一较佳实施例中，上述电子封装模块的电子组件为被动组件或驱动组件。

在一较佳实施例中，上述电子封装模块的电子组件在封装体内接触金属线路片，使电子组件所产生的热由开口散出。

在一较佳实施例中，上述电子封装模块的金属线路片在封装体形成一层级的堆栈式排列，与印刷电路板在不同层。

在一较佳实施例中，上述电子封装模块的金属线路片系在同一层中使电子组件布设在该层上形成模拟电路组件。

相比于现有的印刷电路板所组成的电子装置，本发明的金属线路片可降低通道电阻、减少铜损，并提升耐电流量，非常适合应用在大电流的机电装置。另外，本发明将功率板(铜基板)及控制板分开，即将大电流与小电流电路分开，避免功率板(大电流)的噪声影响控制板(小电流)讯号输出，防止电流干扰。

本发明将被动组件布设在金属线路片上增加散热面积，减少被动组件积热，提升散热速度，延长被动组件使用寿命，提升整体模块可靠度。另外，本发明以铜基板电路取代PCB电路板，素材上可回收再利用，以达到环保需求。

附图说明

图1系本发明一最佳实施例的金属线路片结构示意图。

图2系本发明一最佳实施例的封装体结构示意图。

图3系本发明一最佳实施例的电子线路板背面结构透视图。

图4系本发明一最佳实施例的电子线路板内面与电子组件结构示意图。

图5系本发明一最佳实施例的电子线路板的电子构装结构示意图。

图6系本发明一最佳实施例的电子线路板的电子构装制作步骤示意图。

图7系本发明一最佳实施例的金属线路片的电子封装模块结构示意图。

【符号说明】

10、21金属线路片

12、22单开口

13、23双开口

15、25、53封装体

20、51金属线路板

24电源连接端

26、27、28电子组件

30电子线路板

40、52印刷电路板

S01~S07制作步骤。

具体实施方式

下面结合图示和具体操作的实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1所示为本发明电子线路板中所使用的金属线路片10，有各种不同几何形状的金属片，共同构成电荷的导通路径。图2所示为本发明电子线路板中所使用的封装体15，有单开口12与双开口13两种不同大小的开口。

请参阅图3，4所示为本发明电子线路板的一实施例，图3为电子线路板的背面结构透视图，图4为电子线路板的内面与电子组件结构示意图。本实施例使用金属片形成一电流路径，包括数片金属线路片21、封装体25与数个电子组件26、27、28。在本具体实施例中，金属线路片21为具有平面几何形状的金属片，每一金属片可使电荷流通。金属线路片21非一般传统的印刷线路，而是具有宽度的导电金属片或导电合金片，故以「片」区别一般的「线」路。本发明的金属线路片21无法以现有制造印刷电路板的方式生产，必须以单体生产方式一个一个的制作成形，再组合成电子线路，可降低通道电阻、减少铜损，并提升耐电流量，非常适合应用在大电流的机电装置。

另外，一绝缘电气的封装体25整个包覆金属线路片21形成一平板状的金属线路板20，封装体25隔离金属线路片21避免互相接触导通电流，并使所有金属线路片21所形成的电路固定在金属线路板20内，如此可以将一些电子组件26、27、28有规则性的布设在金属线路板20表面上。所以，封装体25表面设有一些单开口22使金属线路片21在平面上露出，电子组件26、27、28就可以在单开口22处与金属线路片21焊接在一起，形成一闭合回路的网络。金属线路片21是依照各种不同需求所设计，会有各种不同几何形状，如此组合成一电子线路板20时，电子线路板20外观会呈现出圆形或多边形的形状。

再者，封装体25亦具有一些双开口23使金属线路片21的一部分露出于该封装体25的内面及背面，双开口23的开口面积比单开口22面积大，可使电子组件26、27、28在内面接触露出在双开口23的金属线路片21，使其所产生的热由双开口23的另外一面(背面)散出，所以本发明可增加散热面积，减少电子组件26、27、28积热，提升散热速度。电子组件26、27、28应包括各种被动组件与驱动组件。

在一实施例中，形成一闭合回路的网络必须接收外部电源才可运作，所以有些金属线路片具有一电源连接端24，其是由金属线路片21延伸出封装体25外并裸露出金属而形成，可电性连接一外部电源或一印刷电路板(图中未示)。在一实施例中，金属线路片21直接弯折即可形成电源连接端24，组装相当便利，可简化制程。

根据上述，金属线路片21作为电源电路(裸铜电路)，其***由封装体25(塑料)包胶成型，可固定电源电路，避免金属线路片21相互接触而造成短路。在一实施例中，裸铜电路可针对不同机构，制作统一外型，品管检验流程统一，降低检验误判，减少不良率。

请参阅图5所示为本发明电子线路板的电子构装一实施例，特别是使用于运输载具的机电装置。一印刷电路板40作为一数字电路组件，具有至少一模拟数字转换器及至少一数字模拟转换器(图中未示)。印刷电路板40亦具有数个控制部件和数个运算部件，在一频率的驱动下，控制部件控制运算部件的执行与运算。

另外，一电子线路板30使用数个金属线路片作为电荷导通路径，这些金属线路片为具有平面几何形状的导电金属片或导电合金片。另有一绝缘体电气的封装体，包覆这些金属线路片形成一平板状的金属线路板，并隔离金属线路片避免互相接触导通电流，封装体具有数个开口使部分金属线路片露出于平面。接着一些电子组件布设于开口上与金属线路片形成电性连接。电子组件应为被动组件或驱动组件，这些组件通过金属线路片互相连接形成一电路，使电子线路板30成为一模拟电路组件。

根据上述，印刷电路板40固定在金属线路板30一表面上，并经由数个导电柱(图中未示)与金属线路板30电性连结，这些导电柱透过印刷电路板40上的模拟数字转换器、数字模拟转换器，使数字电路组件与模拟电路组件互相连接形成一混合讯号电路。金属线路板30经由导电柱焊接印刷电路板40并将其固定在金属线路板30的内面。印刷电路板40与金属线路板30固定结合的方式亦可由习知的卡槽或夹片方式实行，此种固定方式就无导电功能。

再者，金属线路片有一电源连接端延伸出该封装体外并露出金属部分，可电性连接一外部电源。封装体具有数个双开口使金属线路片露出于平面上，电子组件接触露出在平面的双开口的金属线路片，使这些电子组件所产生的热由双开口的另一面散出。

请参阅图6为本发明的电子构装制作流程，金属线路片采用铜基板，最后形成一电路暨控制器模块，制作流程包括：

步骤S01、铜板表面去油去锈处理；

步骤S02、铜板表面电镀，使用镀锡处理；

步骤S03、冲压成形，形成裸铜电路组件；

步骤S04、电路排列组合，裸铜电路基板；

步骤S05、封装体射岀包覆，塑料作为封装体射岀包覆裸铜电路基板形成铜基板电路模块；

步骤S06、电子组件焊接处理，成为一模拟电路组件；以及

步骤S07、铜基板电路（模拟电路组件）结合控制板电路（数字电路组件）成为控制器模块。

根据上述，本发明电子线路板的电子构装与传统PCB制程中的照相曝光、蚀刻、药水冲刷相比，无排放重污染物质的问题，本发明使用冲压金属线路板的制程，符合环保趋势。在一实施例中，以铜基板电路取代PCB电路板，素材上(铜片及塑料)可回收再利用，以达到环保需求。

请参阅图7所示为本发明金属线路片的电子封装模块一实施例，数个金属线路片形成金属线路板51，每一金属线路片为导电金属或导电合金可使电荷流通，金属线路板51包括数个被动组件或驱动组件布设于金属线路片上形成电性连接，通过这些金属线路片互相连接形成一模拟电路组件。一数字电路组件的印刷电路板52，具有至少一模拟数字转换器及至少一数字模拟转换器。一封装体53作为电气绝缘体包覆并隔离金属线路板51及印刷电路板52避免互相接触导通电流，封装体53具有数个开口使金属线路片部分裸露出封装体53。

根据上述，印刷电路板52固定在金属线路板51一表面上，并经由数个导电柱穿过封装体53内部与金属线路片或电子组件电性连结，导电柱透过模拟数字转换器、数字模拟转换器，使数字电路组件与模拟电路组件互相连接形成一混合讯号电路。

封装体另有数个开口使金属线路片露出于封装体53外（图中未示），电子组件在封装体53内接触有开口的金属线路片，使电子组件所产生的热藉由金属线路片的露出面散出。

在一实施例中，金属线路片具有一电源连接端延伸出封装体外并露出金属部分，可电性连接一外部电源，如此形成一完备的电子装置。本实施例将数字电路组件与模拟电路组件封装成一模块，印刷电路板52与金属线路板51隔离在不同层，各层之间以导电柱传送讯号，金属线路片在封装体53形成一层级的堆栈式排列，与印刷电路板52在不同层，将模拟GND讯号与数字GND讯号分开，降低两种电路的噪声干扰，提升作动的精确性。

根据上述，本发明将金属线路板51(功率板—铜基板)及印刷电路板52(控制板)分开，即将大电流与小电流电路分开，避免高电流的噪声影响印刷电路板52(低电流)讯号输出，防止电流干扰。

再者，金属线路板51替代PCB电路板以铜基板作为电路板，PCB电路板上金属铜箔(厚度为0.03mm)更改为本实施例的铜片电路(厚度为1mm)，可增加电流流通面积，不易积热，并增加散热面积，故可承受高温运作，且功率板(铜基板)及控制板分开，提高电子封装模块所能承受的电压值。

在另一个具体实施例中，金属线路片是依照各种不同需求所设计，会有各种不同几何形状，如此组合成一电子线路板时，电子线路板外观会呈现圆形或多边形的形状。因此，印刷电路板亦会与电子线路板的形状相配合，使得封装模组织结构完整，规格一致，提升库存管理便利性。

综上所述，本发明使用金属线路片作为电子线路板的导通电荷之用，金属片加大，降低通道电阻，减少铜损，提升耐电流量。且，被动组件布设在金属线路片上增加散热面积，减少被动组件积热，提升散热速度，延长被动零件使用寿命，提升整体模块可靠度。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所做出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一金属线路片的电子封装模块，使用于运输载具的机电装置，包括：

复数个金属线路片，每一该金属线路片具有几何形状并提供电荷流通，复数个电子组件布设于该些金属线路片上形成电性连接，该些电子组件通过该些金属线路片互相连接形成一模拟电路组件；

至少一印刷电路板，系为一数字电路组件，并具有至少一模拟数字转换器及至少一数字模拟转换器；以及

一封装体，其为一电气绝缘体，包覆并隔离该些金属线路片及该印刷电路板避免互相接触导通电流，该封装体具有复数个开口使该些金属线路片露出于该封装体外；

其中，该印刷电路板经由复数个导电柱穿过该封装体内部与该些金属线路片或电子组件电性连结，该些导电柱透过该模拟数字转换器、该数字模拟转换器，使该数字电路组件与该模拟电路组件互相连接形成一混合讯号电路。

2.如权利要求1所述的金属线路片的电子封装模块，其中，该些金属线路片系为导电金属或导电合金。

3.如权利要求1所述的金属线路片的电子封装模块，其中，该些金属片具有一电源连接端延伸出该封装体外并露出金属部分，可电性连接一外部电源。

4.如权利要求1所述的金属线路片的电子封装模块，其中，该些电子组件为被动组件或驱动组件。

5.如权利要求1所述的金属线路片的电子封装模块，其中，该些电子组件在该封装体内接触该些金属线路片，使该些电子组件所产生的热由该些开口散出。

6.如权利要求1所述的金属线路片的电子封装模块，其中，该些金属线路片在该封装体形成一层级的堆栈式排列，与该印刷电路板在不同层。

7.如权利要求1或6所述的金属线路片的电子封装模块，其中，该些金属线路片系在同一层中使该些电子组件布设在该层上形成该模拟电路组件。