專利名稱：由多個相互電連接的電路組件構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由多個相互電連接的電路組件組成的電路結(jié)構(gòu)。
在已知的這種電路結(jié)構(gòu)中每個電路組件，無論是無源的或者有源的，都連接在一個剛性的印制線路板的印制導(dǎo)線上并固定在這線路板上，因而這線路板同時也是電路組件的載體。
這種電路結(jié)構(gòu)的實例是較小功率的功率電子學(xué)的電路模塊，包括用于各種燈具的電子鎮(zhèn)流器。
這樣的模塊包含有許多很小的和一些大的電路組件。這樣一種模塊的尺寸大小通過大型電路組件在剛性印制電路板上的并排布置來確定，因而相當(dāng)大。通過輔助線路板或?qū)Υ笮捅恐亟M件的特殊安裝可以減小模塊。
由于目前在小功率的功率電子電路中電路組件的單位損失功率和它的堆積密度都保持較小，因而為了冷卻只是電路組件在一種冷卻源上通過空氣或硅有機凝膠的微弱連結(jié)就夠了，因此只是某些有源的電路組件，如開關(guān)半導(dǎo)體，有時例如通過安裝在局部冷卻源上來較好地進行冷卻。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種上述類型的結(jié)構(gòu)緊湊的電路結(jié)構(gòu)，它體積相對較小而且其中所有的元件，包括無源的元件都可以同樣良好地進行冷卻。
該項任務(wù)通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的電路結(jié)構(gòu)來解決。
因此在按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)中由多個相互電連接的電路組件構(gòu)成，-每個電路組件電連接在一個柔性印制導(dǎo)線載體的印制導(dǎo)線上，-柔性印制導(dǎo)線載體以一種折迭的布局與連接在其上面的電路組件一起布置在一個液體密封的外殼的內(nèi)腔里，而且-外殼的內(nèi)腔填裝了一種不導(dǎo)電的冷卻液體，它與所有的電路組件接觸。
通過應(yīng)用這種柔性的印制導(dǎo)線載體可以優(yōu)選通過對平面狀的印制導(dǎo)線進行適當(dāng)?shù)恼鄣驈澢惯B接在這載體上的電路組件緊靠著并排布置并裝在外殼內(nèi)腔里的這個比較致密的堆積物里，其中該內(nèi)腔適配于這致密的堆積物，而且這種堆積物的幾何形狀可以相應(yīng)復(fù)雜地形成。因而更有利的是按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上比較緊湊。
尚未折迭的平面的柔性印制導(dǎo)線載體最好可以自動并因而低成本地裝配上要連接在它上面的電路組件。
應(yīng)用了液體密封的外殼就可以優(yōu)選使外殼的內(nèi)腔一直充填有一種冷卻液體，這種冷卻液與每個致密堆積的電路組件相接觸，而且每個這樣的組件可以相同地進行冷卻。
這種冷卻最好可以單獨通過冷卻液體的熱對流來進行。用于冷卻已升溫冷卻液體并進行對流的冷卻源可以裝在外殼外面。在這正冷卻的冷卻源上優(yōu)選強烈耦聯(lián)所有的電路組件，也就是說不僅有源的，還有無源的電路組件以及按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)中的印制導(dǎo)線載體。最好使所有的電路組件都可以散熱，即使是復(fù)雜成型的組件，例如象電感那樣。
為了使冷卻液體在外殼的內(nèi)腔里容易運動，這柔性的印制線路載體首先并優(yōu)選地具有一個或多個貫通的孔，冷卻液體可以穿過這些通孔從載體的一個平面?zhèn)攘髦亮硪粋€平面?zhèn)取?br> 若冷卻液體不僅通過熱對流而運動，而且主動地在外殼的內(nèi)腔里環(huán)流，那么就可以使得按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)中的所有電路組件都實現(xiàn)有效的冷卻。
為此目的按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的一種有利的設(shè)計方案具有一種用于使冷卻液體在外殼的內(nèi)腔里循環(huán)流動的裝置，從而使冷卻液體總是在電路組件處流動經(jīng)過。通過一種這樣的裝置可以優(yōu)選使所有電路組件保持相同的溫度。
用于使冷卻液循環(huán)流動的裝置最好有一個循環(huán)泵，它首先而且優(yōu)選地布置在一個平行于外殼的內(nèi)腔而布置的冷卻液體的通道里，通過這通道循環(huán)泵就將冷卻液一方面從外殼的內(nèi)腔里輸出，并且另一方面又輸入給這內(nèi)腔。這通道和循環(huán)泵可以優(yōu)選設(shè)置在外殼里。
一種這樣布置的循環(huán)泵的一種優(yōu)選有利的設(shè)計方案具有-一個布置在通道里并沿通道的縱向方向的薄片以及-一個操縱裝置，用于使薄片垂直于通道的縱向方向翼狀來回往復(fù)運動。一個這樣的薄片可以優(yōu)選使通道實現(xiàn)一種扁平的橫截面。
操縱裝置首先并且優(yōu)選具有一個壓電執(zhí)行元件。從簡單性、效率和使用壽命的觀點來看壓電執(zhí)行元件是很適合的。尤其是壓電執(zhí)行元件適合于一種具有扁平橫斷面的通道。
冷卻液體首先是一種油。
如果印制導(dǎo)線載體上的印制導(dǎo)線與一個液體密封地穿過外殼的一個壁板的外部電接頭電連接的話，那么這個印制導(dǎo)線就可以與外殼的外腔相連接。
按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的實施形式是用于各種類型電燈的一種鎮(zhèn)流器，也就是說這種電路結(jié)構(gòu)中的電路組件就是一個這樣的燈具鎮(zhèn)流器，其布設(shè)在對應(yīng)于一個這樣鎮(zhèn)流器的柔性載體上。鎮(zhèn)流器的外接頭通過電路結(jié)構(gòu)中外殼的接頭而實現(xiàn)。
在按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)中由于使一種復(fù)雜的電路幾何形狀實現(xiàn)了有效的溫度均勻化并結(jié)合了一種柔性印制導(dǎo)線載體的優(yōu)點，因而通常更加有利地明顯減小了小功率的功率電子模塊的結(jié)構(gòu)尺寸。
在以下的說明中根據(jù)附圖舉例來對本發(fā)明進行詳細敘述。所示為

圖1一個舉例性的按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的外殼的一個垂直縱剖視圖，其中側(cè)視表示了未剖切的內(nèi)腔中的電路組件和折迭的印制導(dǎo)線載體；圖2沿著圖1所示II-II剖切線通過按圖所示電路結(jié)構(gòu)的外殼的一個水平縱向剖視圖，其中電路組件和斷開表示的折迭的印制導(dǎo)線載本在內(nèi)腔里未剖切開用俯視表示。
在附圖所表示的舉例的由多個相互電連接起來的電路組件構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)中，用1-5表示電路組件，用6表示柔性的印制導(dǎo)線載體，用7表示液體密封的外殼并用8表示冷卻液體。
這舉例的電路結(jié)構(gòu)是專門的用于所有類型燈具的一種燈具鎮(zhèn)流器，其中包括白織燈、放電燈和熒光燈。但按本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)并不局限于燈具鎮(zhèn)流器，而可以是任意的由多個相互電連接起來的電路組件所構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)。
在所表示的燈具鎮(zhèn)流器形式的電路結(jié)構(gòu)中電路組件1特別是一個開關(guān)半導(dǎo)體，電路組件2是一個變壓器，組件3是一個大電容器，組件4是一個濾波線圈。這些電路組件1至4都是大的笨重的組件。
多個電路組件5是小組件，如電阻、小電容器、半導(dǎo)體二極管、晶體管等等。
每個電路組件1至5都電連接在一個柔性印制導(dǎo)線載體6的印制導(dǎo)線60上(見圖2)。
柔性的印制導(dǎo)線載體6以一種折迭的布局與連接在上面的電路組件1至5一起布置在液體密體的外殼7的一個內(nèi)腔70里。通過印制導(dǎo)線載體6的折迭將大的笨重的組件1至4緊挨著并排布置，而且這印制導(dǎo)線載體6本身具有相對于其原始的平面形狀來說較小的外形尺寸。這樣將電路組件1至5更致密地堆積，而且使電路結(jié)構(gòu)中的整個電路結(jié)構(gòu)上更為緊湊。
首先將這些與載體6電連接的較大電路組件1至4各自固定在外殼7的內(nèi)腔70里，例如借助于一種粘結(jié)劑75，用以提高電路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
外殼7的內(nèi)腔70填充了不導(dǎo)電的冷卻液體8，這種液體與所有的電路組件1至5都接觸。組件的冷卻可以單獨通過冷卻液體8的熱對流來進行。一種未表示出的用于冷卻由于組件1至5而被加熱了的冷卻液體8并使冷卻液8對流的冷卻源可以裝在外殼7外面。所這些正冷卻的冷卻源上強烈地耦聯(lián)所有的組件1至5和印制導(dǎo)線載體6。所有的電路組件1至5都能達到冷卻。
為使冷卻液體8在外殼7的內(nèi)腔70里更容易流動這柔性載體6具有貫通的孔61，冷卻液8就可以通過這些孔從載體的一個平面?zhèn)?2流動至另一平面?zhèn)?2。
為了實現(xiàn)特別有效地冷卻所有的組件1至5，電路結(jié)構(gòu)有一個圖2所示的裝置9用于使冷卻液8在外殼7的內(nèi)腔70里循環(huán)流動，從而使冷卻液8流過組件1至5。冷卻液8在這里并不通過熱對流而流動，而是有源地在外殼7的內(nèi)腔70里循環(huán)流動。
用于使冷卻液8循環(huán)流動的裝置9具有一個循環(huán)泵90，它專門布置在一個平行于外殼7內(nèi)腔70的用于冷卻液8的通道71里，而且具有尤其是一個布置在通道71里的薄片91和一個操縱裝置92用于使薄片垂直于通道71的縱向方向710產(chǎn)生一種翼狀的來回往復(fù)運動。
薄片91舉例來說布置在通道71的縱向方向710上在通道71的一個直線布置的中間段711里。按圖2所示該中間段711特別地布置在外殼7的一側(cè)，沿著通道71的平行于圖2圖面的縱向方向710上，并且無論在這縱向方向710上還是在垂直于圖2的圖面方向上各自基本上在外殼7的內(nèi)腔70的整個外形尺寸上延伸。
操縱裝置92最好有一個壓電執(zhí)行元件920，它同樣也作成薄片狀。壓電執(zhí)行元件920布置在通道71的直線中間段711里在如薄片91那樣相同的垂直于圖2的圖面的平面里，并與薄片91牢固連接，舉例來說使薄片91的端部911和壓電執(zhí)行元件920的一個對著這端部911的端部921上下相互迭置并牢固地相互連接起來。
壓電執(zhí)行元件920和薄片91的布置按照圖2是特別的，從而在通道71的縱向方向上緊隨壓電執(zhí)行元件920的就是薄片91。
壓電執(zhí)行元件920的一個離開這薄片91的端部922通過一個用小環(huán)表示的緊固裝置923不可活動地與外殼7連接。緊固裝置923的設(shè)計應(yīng)使它保證冷卻液8能通過這通道。同時優(yōu)選的是如果緊固裝置923具有使壓電執(zhí)行元件920工作的輸入電線。
工作時壓電執(zhí)行元件920的端部921在圖2所示的圖面里垂直于通道71的縱向方向710來回往復(fù)振動并給予薄片91一個類似于魚尾鰭運動的翼狀來回往復(fù)運動，這種運動平行于圖2的圖面并垂直于通道71的縱向方向710。因此在壓電執(zhí)行元件920和薄片91特殊布置時就造成冷卻液體8從一個將通道71與內(nèi)腔70連接起來的在壓電執(zhí)行元件920一邊的孔713沿通道71的縱向方向710通過通道71的中間段711，流至一個連接通道71與內(nèi)腔70的在薄片91一側(cè)的孔714。
這又造成使冷卻液8在外殼7的內(nèi)腔70里沿與通道71的圖示縱向方向710相反的方向710’循環(huán)流動，并總是流經(jīng)每一個電路組件1至5和載體6并流過載體6的孔61。
通道71要特殊地設(shè)計，從而使它除了直的中間段711之外具有兩個在壓電執(zhí)行元件920和薄片91的結(jié)構(gòu)每一側(cè)并鄰接中間段711的端部712，其中每個端部既在通道71的圖示縱向方向710上伸展，也在垂直于圖2的圖面的方向上伸展，分別基本上達到外殼7的內(nèi)腔70的整個外形尺寸。
每個這種端部段712在其指向外殼7的內(nèi)腔70的那一面上具有多個孔714，其每個孔都使通道71與內(nèi)腔70相連。每個這種孔714舉例來說可以設(shè)計成縫隙狀的，因而它在垂直于圖2圖面的方向上延伸基本達到外殼7的內(nèi)腔70的整個外形尺寸。
整個通道71最好集成在外殼7里并且舉例來說在外殼7的內(nèi)部沿著外殼7的壁板72而延伸布置。
冷卻液8最好是一種冷卻油。
在圖1中可以看到一個布置于載體6的整個長度上的載體6的窄的縱向邊棱63，而在圖2中剖切掉了一個從載體6的位置64一直到布置在電路組件1附近的載體6的端部65并在俯視中表示了只是在位置64處開始的一段載體6的一個平坦側(cè)62。
在這平坦側(cè)62上舉例來說有多個例如四個載體6印制導(dǎo)線60分別與同樣也是四個液體密封地穿過外殼7的壁板72的外殼7上的外部電接頭73中的一個電連接。在外殼7的另一面上例如是兩個液體密封地穿過外殼7的壁72的外殼7上的外部電接頭73各與一個印制導(dǎo)線60相連接，該印制導(dǎo)線60為圖2中表示出的、但按照圖1所示此處具有一個端部66的印制導(dǎo)線載體6的印制導(dǎo)線。
在用于電燈的一種燈具鎮(zhèn)流器形式的電路結(jié)構(gòu)中，例如在外殼7的右邊設(shè)有四個接頭73用于連接到燈上，而在外殼7的左邊設(shè)有兩個接頭73用于連接電源。
附圖中用67表示了載體6的一個印制導(dǎo)線60和一個大的電路組件2，3，和4之間的電連接。
權(quán)利要求
1.由多個相互電連接的電路組件(1-5)所組成的電路結(jié)構(gòu)，其中-每個電路組件(1-5)都電連接在一個柔性的印制導(dǎo)線載體(6)的印制導(dǎo)線(60)上，其中-這柔性的印制導(dǎo)線載體(6)以一種折迭的布局與連接在上面的電路組件(1-5)一起布置在一個液體密封的外殼(7)的內(nèi)腔(70)里，而且其中-外殼(7)的內(nèi)腔(70)填充有不導(dǎo)電的冷卻液體(8)，這冷卻液與所有電路組件(1-5)都接觸。
2.按權(quán)利要求1所述的電路結(jié)構(gòu)，其中柔性的印制導(dǎo)線載體(6)具有一個或多個貫通的孔(61)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的電路結(jié)構(gòu)，它具有一個用于使冷卻液(8)在外殼(7)的內(nèi)腔(70)里循環(huán)流動的裝置(9)，從而使冷卻液(8)流動經(jīng)過這些電路組件(1-5)。
4.按權(quán)利要求3所述的電路結(jié)構(gòu)，其中用于使冷卻液(8)循環(huán)流動的裝置(9)具有一個循環(huán)泵(90)。
5.按權(quán)利要求4所述的電路結(jié)構(gòu)，其中循環(huán)泵(90)布置在平行于外殼(7)的內(nèi)腔(70)的用于冷卻液(8)的通道(71)里。
6.按權(quán)利要求5所述的電路結(jié)構(gòu)，其中循環(huán)泵(90)具有-一個設(shè)置在通道(71)里并沿通道(71)的縱向方向(710)定向的薄片(91)和-一個操縱裝置(92)，用于使薄片垂直于通道(71)的縱向方向(710)翼狀來回往復(fù)運動。
7.按權(quán)利要求6的電路結(jié)構(gòu)，其中操縱裝置(92)具有一個壓電執(zhí)行元件(920)。
8.按上述權(quán)利要求之一所述的電路結(jié)構(gòu)，其中冷卻液(8)是一種油。
9.按上述權(quán)利要求之一所述的電路結(jié)構(gòu)，其中印制導(dǎo)線載體(6)的至少一個印制導(dǎo)線(60)與至少一個液體密封地穿過外殼(7)的壁(72)的外殼(7)的外部電接頭(73)電連接。
10.按上述權(quán)利要求之一所述的電路結(jié)構(gòu)，其形式為電燈具的一種鎮(zhèn)流器。
全文摘要
在電路結(jié)構(gòu)中，每個電路組件(1－5)電連接在一個柔性印制導(dǎo)線載體(6)的印制導(dǎo)線(60)上，柔性印制導(dǎo)線載體以一種折迭的布局與連接在其上面的電路組件一起布置在一個密體密封的外殼(7)的一個內(nèi)腔(70)里，而且該內(nèi)腔裝填了一種不導(dǎo)電的冷卻液(8)，這種液體與所有的電路組件(1－5)都接觸。這樣就使電路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上緊湊，體積小，而且所有構(gòu)件，包括無源的構(gòu)件都同樣良好地得到冷卻。應(yīng)用燈具鎮(zhèn)流器。
文檔編號H05K1/02GK1640218SQ02819117
公開日2005年7月13日 申請日期2002年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月27日
發(fā)明者J·奧托, M·洪斯貝格-里德爾 申請人:西門子公司