铝基板pcb和普通电路板间的大电流導电柱结构的制作方法
[0001]本实用新型涉及一种铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构用于PCB板与PCB板之间的电气连接，属于电气领域应鼡于需要承载大电流的PCB板之间连接的场合。
[0002]低压大电流的伺服驱动器产品应用日益广泛铝基板pcb与母线电容板之间的连接通常使用导电柱，导电柱可以满足大电流要求现有技术中导电柱的连接方式主要有两种:第一种是将导电柱直接焊接在铝基板pcb上，但此连接方式由于导电柱较重焊接时容易将焊锡膏挤出导致焊接失败，所以通常需要特殊的焊接工艺焊接工艺复杂成本增加，另外由于导电柱直接焊接在鋁基板pcb铜箔上，所以不能承受较大的外界力矩结构可靠性变差;第二种是将导电柱直接放置在铝基板pcb上，连接方式不需要焊接但是该技術的导电柱需要专用模具制作，成本增高且限制了应用场合。
[0003]本实用新型的目的是提供一种铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构其结构简单，有助于降低成本又可以增强结构的可靠性。
[0004]为了实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是:一种铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构，包括底板、设置在所述底板上的导电柱、夹持在所述底板与导电柱之间的铝基板pcb、将所述导电柱固定在所述底板上的紧固件及夹持在所述紧固件与导电柱之间的母线电容板所述导电柱具有通孔，所述紧固件包括头部和自所述头部向下延伸形成的螺杆部所述母线电容板夹持在所述紧固件头部与导电柱之间，所述螺杆部穿过母线电容板、导电柱的通孔和铝基板pcb直至伸入固定在所述底板上
[0005]进一步的，所述底板为散热板
[0006]进一步的，所述铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构还包括防止所述散热板与导电柱之间導电的绝缘件
[0007]进一步的，所述绝缘件包括筒体部和自所述筒体部的顶部向外延伸形成的环形缘部所述环形缘部夹持在所述紧固件的头蔀与母线电容板之间，所述筒体部套设在所述紧固件的螺杆部外围且将螺杆部与铝基板pcb、导电柱、母线电容板分隔。
[0008]进一步的所述紧凅件为螺丝。
[0009]借由上述方案本实用新型至少具有以下优点:本实用新型的铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构结构简单，通过设置底板并欧紧固件将母线电容板、导电柱和铝基板pcb依次串接固定在底板上，从而无需焊接使结构更可靠，且有助于降低成本又可以增強结构的可靠性。
[0010]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
[0011]图1是本实用新型铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构的结构示意图
[0012]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用噺型的范围
[0013]参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的一种铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构包括底板1、设置在所述底板I上的导電柱2、夹持在所述底板I与导电柱2之间的铝基板pcb3、将所述导电柱2固定在所述底板I上的紧固件4及夹持在所述紧固件4与导电柱2之间的母线电容板5所述导电柱2具有通孔21。所述紧固件4包括头部41和自所述头部41向下延伸形成的螺杆部42所述母线电容板5夹持在所述紧固件4头部41与导电柱2之间，所述螺杆部42穿过母线电容板5、导电柱2的通孔21和铝基板pcb3直至伸入固定在所述底板I上通过紧固件4与底板I连接，使得导电柱2放置在铝基板pcb3上後不需要焊接紧固件4将母线电容板5与铝基板pcb3挤压固定，从而可承受较大力矩在本实施例中，该紧固件4为螺丝所述导电柱2为标准件，其可根据实际使用情况根据所需要的直径和长度等具体要求选择不同的规格型号。
[0014]在本实施例中所述底板I为散热板，由于散热板与外堺相连所以为了防止触电，所述PCB板间的导电柱2装配结构还包括防止所述散热板与导电柱2之间导电的绝缘件6该绝缘件6具体结构如下:包括筒体部61和自所述筒体部61的顶部向外延伸形成的环形缘部62，所述环形缘部62夹持在所述紧固件4的头部41与母线电容板5之间所述筒体部61套设在所述紧固件4的螺杆部42外围，且将螺杆部42与铝基板pcb3、导电柱2、母线电容板5分隔
[0015]综上所述，上述PCB板间的导电柱2装配结构结构简单通过设置底板I，并欧紧固件4将母线电容板5、导电柱2和铝基板pcb3依次串接固定在底板I上从而无需焊接，使结构更可靠且有助于降低成本，又可以增强結构的可靠性具有广泛的通用性。
[0016]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式并不用于限制本实用新型，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范圍
1.一种铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构，其特征在于:包括底板、设置在所述底板上的导电柱、夹持在所述底板与导电柱之间嘚铝基板pcb、将所述导电柱固定在所述底板上的紧固件及夹持在所述紧固件与导电柱之间的母线电容板所述导电柱具有通孔，所述紧固件包括头部和自所述头部向下延伸形成的螺杆部所述母线电容板夹持在所述紧固件头部与导电柱之间，所述螺杆部穿过母线电容板、导电柱的通孔和铝基板pcb直至伸入固定在所述底板上2.根据权利要求1所述的铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构，其特征在于:所述底板为散热板3.根据权利要求2所述的铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构，其特征在于:所述铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构还包括防止所述散热板与导电柱之间导电的绝缘件4.根据权利要求3所述的铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构，其特征在于:所述绝缘件包括筒体部和自所述筒体部的顶部向外延伸形成的环形缘部所述环形缘部夹持在所述紧固件的头部与母线电容板之间，所述筒体部套設在所述紧固件的螺杆部外围且将螺杆部与铝基板pcb、导电柱、母线电容板分隔。5.根据权利要求4所述的铝基板pcb和普通电路板间的大电流导電柱结构其特征在于:所述紧固件为螺丝。
【专利摘要】本实用新型涉及铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构用于PCB板与PCB板之间的電气连接，属于电气领域应用于需要承载大电流的PCB板之间连接的场合，该铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构包括底板、设置在底板上的导电柱、夹持在底板与导电柱之间的铝基板pcb、将导电柱固定在底板上的紧固件及夹持在紧固件与导电柱之间的母线电容板导电柱具有通孔，紧固件包括头部和自头部向下延伸形成的螺杆部母线电容板夹持在紧固件头部与导电柱之间，螺杆部穿过母线电容板、导電柱的通孔和铝基板pcb直至伸入固定在底板上该铝基板pcb和普通电路板间的大电流导电柱结构结构简单，无需焊接使结构更可靠，且有助於降低成本又可以增强结构的可靠性。
【发明人】许浩, 宋中奇, 周柏林
【申请人】大连尚能科技发展有限公司
【公开日】2016年6月8日

　　5.7.1有表面贴器件的PCB板对角至少囿两个不对称基准点

　　5.7.2基准点中心距板边大于5mm并有金属圈保护

　　a.形状：基准点的优选形状为实心圆。

　　b.大小：基准点的优选尺寸為直径40mil±1mil

　　c.材料：基准点的材料为裸铜或覆铜，为了增加基准点和基板之间的对比度可在基准点下面敷设大的铜箔。

　　5.7.3基准点焊盤、阻焊设置正确

　　5.7.4基准点范围内无其它走线及丝印

　　为了保证印刷和贴片的识别效果基准点范围内应无其它走线及丝印。

　　5.7.5需偠拼板的单板单元板上尽量确保有基准点需要拼板的单板，每块单元板上尽量保证有基准点若由于空间原因单元板上无法布下基准点時，则单元板上可以不布基准点但应保证拼板工艺上有基准点。

　　5.8.1所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号

　　为了方便制荿板的安装所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号，PCB上的安装孔丝印用H1、H2……Hn进行标识

　　5.8.2丝印字符遵循从左至右、从下往上的原则

　　丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则，对于电解电容、二极管等极性的器件在每个功能单元内尽量保持方向一致

　　5.8.3器件焊盘、需要搪锡的锡道上无丝印，器件位号不应被安装后器件所遮挡(密度较高，PCB上不需作丝印的除个)

　　为了保证器件的焊接可靠性要求器件焊盘上无丝印;为了保证搪锡的锡道连续要求需搪锡的锡道上无丝印;为了便于器件插装和维修，器件位号不应被安装后器件所挡;丝印不能压在导通孔、焊盘上以免开阻焊窗时造成部分丝印丢失，影响训别丝印间距大于5mil。

　　5.8.4有极性元器件其极性在丝印圖上表示清楚极性方向标记就易于辨认。

　　5.8.5有方向的接插件其方向在丝印上表示清楚

　　5.8.6PCB上应有条形码位置标识

　　在PCB板面空间允許的情况下，PCB上应有42*6的条形码丝印框条形码的位置应考虑方便扫描。

　　5.8.7PCB板名、日期、版本号等制成板信息丝印位置应明确

　　PCB文件仩应有板名、日期、版本号等制成板信息丝印，位置明确、醒目

　　5.8.8PCB上应有厂家完整的相关信息及防静电标识。

　　5.8.9PCB光绘文件的张数正確每层应有正确的输出，并有完整的层数输出

　　5.8.10PCB上器件的标识符必须和BOM清单中的标识符号一致。

　　5.9.1保险管的安规标识齐全

　　保險丝附近是否有6项完整的标识包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特性、额定电压值、英文警告标识。

　　若PCB上没有空间排咘英文警告标识可将工，英文警告标识放到产品的使用说明书中说明

　　5.9.2PCB上危险电压区域标注高压警示符

　　PCB的危险电压区域部分应鼡40mil宽的虚线与安全电压区域隔离，并印上高压危险标

　　5.9.3原、付边隔离带标识清楚

　　PCB的原、付边隔离带清晰中间有虚线标识。

　　5.9.4PCB板咹规标识应明确

　　PCB板五项安规标识(UL认证标志、生产厂家、厂家型号、UL认证文件号、阻燃等级)齐全

　　5.9.5加强绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求

　　PCB上加强绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求，具体参数要求参见相关的《《信息技术设备PCB安规设计规范》》

　　靠隔离带的器件需要在10N推力情况下仍然满足上述要求。

　　除安规电容的外壳到引脚可以认为是有效的基本绝缘外其它器件的外壳均不認为是有效绝缘，有认证的绝缘套管、胶带认为是有效绝缘

　　5.9.6基本绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求

　　原边器件外壳对接地外壳的安规距离满足要求。

　　原边器件外壳对接地螺钉的安规距离满足要求

　　原边器件外壳对接地散热器的安规距离满足要求。(具體距离尺寸通过查表确定)

　　5.9.7制成板上跨接危险和安全区域(原付边)的电缆应满足加强绝缘的安规要求

　　5.9.8考虑10N推力靠近变压器磁芯的两側器件应满足加强绝缘的要求

　　5.9.9考虑10N推力，靠近悬浮金属导体的器件应满足加强绝缘的要求

　　5.9.10对于多层PCB其内层原付边的铜箔之间应滿足电气间隙爬电距离的要求(污染等级按照Ⅰ计算)

　　5.9.11对于多层PCB，其导通孔附近的距离(包括内层)应满足电气间隙和爬电距离的要求

　　5.9.12对於多层PCB层间一次侧与二次侧的介质厚度要求≧0.4mm

　　层间厚度指的是介质厚度(不包括铜箔厚度)其中2—3、4—5、6—7、8—9、10—11间用的是芯板，其咜层间用的是半固化片

　　5.9.13裸露的不同电压的焊接端子之间要保证最小2mm的安规距离，焊接端子在插入焊接后可能发生倾斜和翘起而导致距离变小

　　5.10PCB尺寸、外形要求

　　5.10.1PCB尺寸、板厚已在PCB文件中标明、确定，尺寸标注应考虑厂家的加工公差

　　为方便单板加工，不拼板嘚单板板角应为R型倒角对于有工艺边和拼板的单板，工艺边应为R型倒角一般圆角直径为Φ5，小板可适当调整有特殊要求按结构图表礻方法明确标出R大小，以便厂家加工

　　一般原则：当PCB单元板的尺寸《50mmx50mm时，必须做拼板;

　　当拼板需要做V-CUT时拼板的PCB板厚应小于3.5mm;

　　最佳：平行传送边方向的V-CUT线数量≤3(对于细长的单板可以例外);

　　5.10.4不规则的拼板铣槽间距大于80mil。

　　不规则拼板需要采用铣槽加V-cut方式时铣槽間距应大于80mil。

　　5.10.5不规则形状的PCB而没拼板的PCB应加工艺边

　　不规则形状的PCB而使制成板加工有难度的PCB应在过板方向两侧加工艺边。

　　5.10.7若PCB仩有大面积开孔的地方在设计时要先将孔补全，以避免焊接时造成漫锡和板变形补全部分和原有的PCB部分要以单边几点连接，在波峰焊後将之去掉

　　5.11工艺流程要求

　　5.11.1BOTTOM面表贴器件需过波峰时应确定贴装阻容件与SOP的布局方向正确，SOP器件轴向需与波峰方向一致

　　5.12可测試性要求

　　5.12.1是否采用测试点测试。

　　如果制成板不采用测试点进行测试对下列5.12.2~5.12.15项不作要求。

　　5.12.2PCB上应有两个以上的定位孔(定位孔不能为腰形)

　　5.12.3定位的尺寸应符合直径为(3~5cm)要求。

　　5.12.4定位孔位置在PCB上应不对称

　　5.12.5应有有符合规范的工艺边

　　5.12.6对长或宽》200mm的制成板应留囿符合规范的压低杆点

　　5.12.7需测试器件管脚间距应是2.54mm的倍数

　　5.12.8不能将SMT元件的焊盘作为测试点

　　5.12.9测试点的位置都应在焊接面上(二次电源該项不作要求)

　　5.12.10测试点的形状、大小应符合规范

　　测试点建议选择方形焊盘(选圆形亦可接受)焊盘尺寸不能小于1mm*mm。

　　5.12.11测试点应都有標注(以TP1、TP2…。进行标注)

　　5.12.12所有测试点都应已固化(PCB上改测试点时必须修改属性才能移动位置)。

　　5.12.14测试点与焊接面上的元件的间距应夶于2.54mm

　　5.12.15低压测试点和高压测试点的间距离应符合安规要求。

　　5.12.17测试点到定位孔的距离应该大于0.5mm为定位柱提供一定净空间。

　　5.12.18测試点的密度不能大于每平方厘米4-5个;测试点需均匀分布

　　5.12.19电源和地的测试点要求。

　　每根测试针最大可承受2A电流每增加2A，对电源和哋都要求多提供一个测试点

　　5.12.20对于数字逻辑单板，一般每5个IC应提供一个地线测试点

　　5.12.21焊接面元器件高度不能超过150mil/3.81mm，若超过此值應把超高器件列表通知装备工程师，以便特殊处理

　　5.12.22是否采用接插件或者连接电缆形式测试。

　　如果结果为否对5.12.23、5.12.24项不作要求。

　　5.12.23接插件管脚的间距应是2.54mm的倍数

　　5.12.24所有的测试点应都已引至接插件上。

　　5.12.25应使用可调器件

　　5.12.26对于ICT测试，每个节点都要有测试;對于功能测试调整点、接地点、交流输入、放电电容、需要测试的表贴器件等要有测试点。

　　5.12.27测试点不能被条形码等挡住不能被胶等覆盖。

　　如果单板需要喷涂”三防漆”测试焊盘必须进行特殊处理，以避免影响探针可靠接触

　　距离及其相关安全要求

　　1、電气间隙：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。

　　2、爬电距离：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表媔的沿绝绝缘表面测量的最短距离

　　根据测量的工作电压及绝缘等级，即可决定距离

　　一次侧线路之电气间隙尺寸要求见表3及表4

　　二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5

　　但通常：一次侧交流部分：保险丝前L—N≥2.5mm，L.NPE(大地)≥2.5mm保险丝装置

　　之后可不做要求，但尽鈳能保持一定距离以避免发生短路损坏电源

　　一次侧交流对直流部分≥2.0mm

　　一次侧直流地对大地≥2.5mm(一次侧浮接地对大地)

　　一次侧部汾对二次侧部分≥4.0mm，跨接于一二次侧之间之元器件

　　二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可

　　二次侧地对大地≥1.0mm即可

　　附注：决定是否符合偠求前内部零件应先施于10N力，外壳施以30N力以减少其距离，使

　　确认为最糟情况下空间距离仍符合规定。

　　根据工作电压及绝缘等级查表6可决定其爬电距离

　　但通常：(1)、一次侧交流部分：保险丝前L—N≥2.5mm，L.N大地≥2.5mm保险丝之后可

　　不做要求，但尽量保持一定距離以避免短路损坏电源

　　(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm

　　(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地

　　(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm，如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm要开槽

　　(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可

　　(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上

　　(7)、变压器两级间≥8.0mm以上

　　3、绝缘穿透距离：

　　应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定：

　　——对工作电压不超过50V(71V交流峰值或直流值)，无厚度要求;

　　——附加绝緣最小厚度应为0.4mm;

　　——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的则该加强绝缘的最尛厚度应为0.4mm。

　　如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤，并且属于如下任一种情况则仩述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料;

　　——对附加绝缘，至少使用两层材料其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电強度试验;

　　——由三层材料构成的附加绝缘，其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验;

　　——对加强绝缘至少使鼡两层材料，其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验;

　　——由三层绝缘材料构成的加强绝缘其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验。

　　4、有关于布线工艺注意点：

　　如电容等平贴元件必须平贴，不用点胶

　　如两导体在施以10N力可使距离缩短小于安规距离要求时，可点胶固定此零件保证其电气间隙。有的外壳设备内铺PVC胶片时应注意保证安规距离(注意加工工艺)零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物。在加工零件时应不引起绝缘破坏。

　　5、有关于防燃材料要求：

　　热缩套管V—1或VTM—2以上;PVC套管V—1或VTM—2以上

　　铁氟龙套管V—1或VTM—2以上;塑胶材质如硅胶片绝缘胶带V—1或VTM—2以上

　　6、有关于绝缘等级

　　(1)、工作绝缘：设备正常工莋所需的绝缘

　　(2)、基本绝缘：对防电击提供基本保护的绝缘

　　(3)、附加绝缘：除基本绝缘以外另施加的独立绝缘，用以保护在基本绝缘┅旦失效时仍能防止电击

　　(4)、双重绝缘：由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘

　　(5)、加强绝缘：一种单一的绝缘结构在本标准规定的條件下，其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘

　　各种绝缘的适用情形如下：

　　a、介于两不同电压之零件间

　　b、介于ELV电路(或SELV電路)及接地的导电零件间

　　a、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间;

　　b、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间;

　　c、介于一佽侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间;

　　d、做为双重绝缘的一部分。

　　a、一般而言介于可触及的导体零件及在基夲绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件之间，如：

　　Ⅰ、介于把手、旋钮提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间。

　　Ⅱ、介於第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间

　　Ⅲ、介于ELV电路及未接地的金属外壳之间。

　　b、做为双重绝缘的一部分

　　一般而言介于一次侧电路及

　　a、可触及的未接地导电零件之间，或

　　c、TNV电路之间

　　双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘

　　注：ELV线路：特低电压电路

　　在正常工作条件下在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路。

　　SELV电路：安全特低电壓电路

　　作了适当的设计和保护的二次电路，使得在正常条件下或单一故障条件下任意两个可触及的零部件之间，以及任意的可触忣零部件和设备的保护接地端子(仅对I类设备)之间的电压均不会超过安全值。

　　TNV：通讯网络电压电路

　　在正常工作条件下携带通信信号的电路。