用于生產(chǎn)功率印制電路的工藝和通過此工藝獲得的功率印制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造功率印制電路的工藝，其中，一方面提供包括絕緣基底（1）和所述基底（1）的一面上的導(dǎo)電跡線（4）的印制電路，另一方面提供匯流條元件（5）。借助于激光將所述匯流條元件（5）焊接到所述導(dǎo)電跡線（4）上。為了使得能夠?qū)崿F(xiàn)激光焊接，甚至在相對厚的匯流條（5）上實(shí)現(xiàn)焊接，在與匯流條的最大厚度相比而言較薄的區(qū)域（7）中進(jìn)行焊接。因此，獲得一種印制電路，其具有匯流條（5），所述匯流條具有用于傳導(dǎo)強(qiáng)電流的較厚區(qū)域和用于允許通過激光焊接將匯流條（5）焊接到導(dǎo)電跡線（4）上的較薄區(qū)域。
【專利說明】用于生產(chǎn)功率印制電路的工藝和通過此工藝獲得的功率印制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及功率印制電路及其制造工藝的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]功率印制電路在功率電子器件領(lǐng)域有許多應(yīng)用，尤其是在汽車領(lǐng)域中。例如，它能夠用在用于電牽引裝置的轉(zhuǎn)換器中。
[0003]印制電路通常包括絕緣基底，例如由環(huán)氧玻璃制成的絕緣基底，該基底支撐導(dǎo)電層，例如由銅制成的導(dǎo)電層，導(dǎo)電層中制造有電子或電氣電路的導(dǎo)電跡線。為了使強(qiáng)電流通過這些跡線，能夠設(shè)想增加這些跡線的寬度和/或厚度。但這有時(shí)候?qū)τ陔娐返谋匦璩叽缡遣粔虻幕虿幌嗳莸?。另一種方案是使用導(dǎo)電材料的板或柵格(術(shù)語中的引線框架，英文中稱作Ieadframe)或連接至印制電路的跡線的匯流條(bus bar，也稱作匯流排)。這種連接能夠通過螺釘固定、釬焊、壓配(英文中稱作press fit)、銅的化學(xué)沉積(通孔)或焊接來實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)WO 2009/121697 Al中設(shè)想了多種焊接類型，例如利用焊接劑的軟焊或激光焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種快速并且可靠的工業(yè)工藝，其允許焊接匯流條并且使對匯流條的尺寸限制盡可能少。
[0005]為此目的，提供一種用于制造功率電氣電路的工藝，其中，一方面提供設(shè)有導(dǎo)電材料跡線(或?qū)щ娵E線)的電絕緣基底，另一方面提供匯流條。根據(jù)此工藝，在一個(gè)或更多個(gè)焊點(diǎn)處將匯流條與導(dǎo)電跡線激光焊接在一起。焊點(diǎn)處的匯流條厚度小于導(dǎo)電跡線的厚度的兩倍，其允許相對容易地產(chǎn)生可靠的激光焊接。
[0006]此工藝在工業(yè)方面和經(jīng)濟(jì)方面均是非常有利的。具體地，激光焊接技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)精確的、干凈的、靈活的并且經(jīng)濟(jì)的工業(yè)實(shí)施方案，而且具有高速率。此技術(shù)的靈活性使得它能適合于許多類型和厚度的材料。例如，導(dǎo)電跡線的厚度能夠小于500 μπ?ο
[0007]能夠通過下面的方式易于此技術(shù)的實(shí)施:在焊點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)匯流條的厚度限制部，和/或?qū)⒌谝粎R流條焊接到導(dǎo)電跡線上，其中第一匯流條在焊點(diǎn)處的厚度小于導(dǎo)電跡線的厚度的兩倍，并且將至少一個(gè)第二匯流條焊接或連接到第一匯流條上(在將第一匯流條焊接到導(dǎo)電跡線之前或之后)。例如，在這種情況下，第一匯流條的厚度小于或大致等于400 μπι，且第二匯流條的厚度大于或大致等于400 μπι。
[0008]根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種通過此工藝獲得的電氣電路。
【附圖說明】
[0009]閱讀下面的詳細(xì)說明和附圖后，將容易明白本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。在這些圖中:
圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的電氣電路的一個(gè)實(shí)施例的剖面;以及圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的電氣電路的另外的實(shí)施例的剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0010]根據(jù)第一實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的工藝包括，在匯流條厚度中所產(chǎn)生的限制部處，將匯流條激光焊接至印制電氣電路上。圖1圖示說明了通過此工藝所獲得的電氣電路的示例。[0011 ]更確切地，根據(jù)此實(shí)施例，提供用于印制電路的絕緣材料的基底I。此基底I能夠包括導(dǎo)電材料的一個(gè)或更多個(gè)層2。這些層中的每一個(gè)擱在電絕緣材料3上。所述導(dǎo)電材料層中的每一個(gè)的導(dǎo)電材料，且尤其是表面層或?qū)щ娵E線4的導(dǎo)電材料，例如由薄片形式的銅構(gòu)成，這些薄片的厚度在75 μπι至105 μπι之間。例如，絕緣材料是環(huán)氧玻璃。
[0012]然后提供匯流條或匯流條元件5(為了簡單起見稱為“匯流條”)，使其電連接到導(dǎo)電跡線4。此匯流條由銅或鋁或銅合金制成的良好電導(dǎo)體材料構(gòu)成。例如，匯流條的厚度是1000 ymD
[0013]匯流條5和導(dǎo)電跡線4之間的電連接或接頭是通過激光焊接實(shí)現(xiàn)的。激光焊接實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或更多個(gè)焊點(diǎn)6處。每個(gè)焊點(diǎn)6實(shí)現(xiàn)在匯流條5的厚度限制部7處。這些厚度限制部7具有(例如)井或溝槽的形式，使得匯流條5的厚度在每個(gè)限制部7的底部處達(dá)到接近導(dǎo)電跡線4的厚度。這些厚度中的一個(gè)厚度相對于另一個(gè)厚度的比值有利地小于二。例如，匯流條7在限制部的底部處的厚度E是導(dǎo)電跡線4的厚度e的至多兩倍。
[0014]限制部7能夠通過沖壓、蝕刻等實(shí)現(xiàn)。
[0015]根據(jù)未圖示的一個(gè)變型，一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在厚度較小的區(qū)域中(作為上文說明的限制部的補(bǔ)充或替代)，例如斜面。
[0016]由此結(jié)合了兩種技術(shù):低功率電氣/電子電路技術(shù)與高功率電路(匯流條)技術(shù)。因此，獲得了一種印制電路，其具有匯流條5，該匯流條5具有用于傳導(dǎo)強(qiáng)電流且厚度為E’’(大于厚度E)的較厚區(qū)域12以及限制部7處的較薄區(qū)域以允許將匯流條5激光焊接到導(dǎo)電跡線4上。
[0017]根據(jù)第二實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的工藝包括將匯流條激光焊接到印制電氣電路上，然后將此匯流條電連接到一個(gè)或更多個(gè)其它匯流條。圖2中圖示了通過此工藝所獲得的電氣電路的示例。
[0018]與第一實(shí)施例一樣，提供電絕緣材料的基底I，其具有導(dǎo)電材料的表面層或?qū)щ娵E線4。一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電材料的其它層2能夠插入在基底I的厚度中。還提供第一匯流條8，將第一匯流條8焊接在導(dǎo)電跡線4上?；?、導(dǎo)電材料的層2、4、電絕緣材料3和匯流條5各自的構(gòu)成材料的性質(zhì)選自相對于根據(jù)本發(fā)明的工藝的第一實(shí)施例所提到的那些性質(zhì)。第一匯流條8具有相對較薄的厚度。例如，對于厚度為200 pm的導(dǎo)電跡線4，此厚度是400 μπι。第一匯流條8在焊點(diǎn)6處的厚度E小于或等于跡線4的厚度e的兩倍。激光焊接實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或更多個(gè)焊點(diǎn)6處。然后將較厚的第二匯流條9連接至第一匯流條8上。第二匯流條9具有更大的厚度E’，例如大于400 μπι，例如600 μπι，甚至800 μπι或更大。第一匯流條8與第二匯流條8之間的電連接能夠通過焊接(可選地，激光焊接)來實(shí)現(xiàn)。直接在下方?jīng)]有易損的絕緣材料這一事實(shí)和/或已經(jīng)存在相對厚的導(dǎo)電和導(dǎo)熱材料層(第一匯流條)以排出能量的事實(shí)允許可能使用更高的能量和/或溫度。
[0019]可選地，第三、第四匯流條1等能夠以用類似方式電氣連接到已經(jīng)連接至印制電路的匯流條，該印制電路包括基底I和導(dǎo)電跡線4。
[0020]可選地，在前面的步驟中，將匯流條堆疊并緊固到彼此，并且設(shè)置較小厚度區(qū)域11，以便能夠?qū)崿F(xiàn)在導(dǎo)電跡線4上的激光焊接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制造電氣電路的工藝，在其中提供電絕緣基底(1)，所述基底設(shè)有導(dǎo)電材料跡線(4)和匯流條(5)，并且在其中在至少一個(gè)焊點(diǎn)(6)處通過激光焊接將所述匯流條(5或8)焊接在所述導(dǎo)電材料跡線(4)上， 其特征在于，所述匯流條(5或8)在所述焊點(diǎn)(6)處的厚度(E)小于所述導(dǎo)電材料跡線(4)的厚度(e)的兩倍， 以及其特征在于，在所述焊點(diǎn)(6)處實(shí)現(xiàn)所述匯流條(5)的厚度限制部(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中，所述導(dǎo)電材料跡線(4)的厚度(e)小于500μπι。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，將第一匯流條(8)焊接在所述導(dǎo)電材料跡線(4)上，所述第一匯流條在所述焊點(diǎn)(6)處的厚度(E)小于所述導(dǎo)電材料跡線(4)的厚度(e)的兩倍，并且將至少一個(gè)第二匯流條(9)焊接或連接在所述第一匯流條(8)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其中，所述第一匯流條(8)具有的厚度(E)小于或大致等于400 μπι，并且所述第二匯流條(9)具有的厚度(E’)大于或大致等于400 μπι。5.—種電氣電路，其包括電絕緣基底(I)，所述基底設(shè)有導(dǎo)電材料跡線(4)和匯流條(5或8)，所述匯流條通過激光焊接在至少一個(gè)焊點(diǎn)(6)處焊接到所述導(dǎo)電材料跡線(4)上， 其特征在于，所述匯流條(5或8)在所述焊點(diǎn)(6)處的厚度(E)小于所述導(dǎo)電材料跡線(4)的厚度(e)的兩倍， 以及其特征在于，所述匯流條(5)在所述焊點(diǎn)處包括至少一個(gè)厚度限制部(7)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電氣電路，其中，所述導(dǎo)電材料跡線(4)的厚度(e)小于500μmD7.根據(jù)權(quán)利要求5到6中的一項(xiàng)所述的電氣電路，其包括第一匯流條(8)，所述第一匯流條在至少一個(gè)焊點(diǎn)(6)處焊接到所述導(dǎo)電材料跡線(4)上，并且其中所述第一匯流條的厚度(E)小于所述導(dǎo)電材料跡線(4)的厚度(e)的兩倍，并且其中，至少一個(gè)第二匯流條(9)連接或焊接到所述第一匯流條(8)上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電氣電路，其中，所述第一匯流條(8)具有的厚度(E)小于或大致等于400 pm，并且所述第二匯流條具有的厚度(E’)大于或大致等于400 μπι。
【文檔編號】H05K1/02GK106031307SQ201480065745
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年11月26日
【發(fā)明人】J.佩蒂特加斯, R.斯勒扎克
【申請人】德爾斐法國股份公司