[發明專利]一種印制電路板及共模電容與開關器件散熱器的連接方法

有效

• 申請號: 202110598985.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113347778B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 張拓;王滿達;劉煒;高尚
• 申請（專利權）人: 西安聯飛智能裝備研究院有限責任公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/18
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 何家鵬;丁蕓

本申請實施例提出了一種印制電路板及共模電容與開關器件散熱器的連接方法，其中印制電路板包括：TOP層；覆銅層，覆銅層位于TOP層的表面；散熱器，散熱器焊接在覆銅層上；開關器件，開關器件焊接于TOP層，且開關器件的散熱面與散熱器貼緊；共模電容，共模電容與覆銅層電性連接。根據本申請實施例中的印制電路板可以有效降低共模噪聲電流回流路徑上的高頻阻抗，提高共模電容的高頻通流能力。而且，在實際的電路設計中，在實現相同濾波效果的條件下，可以減少共模電容的使用數量，降低產品成本。

技術領域

本申請涉及印制電路板制造領域，特別涉及一種印制電路板及共模電容與開關器件散熱器的連接方法。

背景技術

現有技術中，在開關電源、伺服控制等電路中，大量使用MOSFET(金屬-氧化物半導體場效應晶體管)等半導體開關器件，此類器件在導通和開關的瞬態會有功率損耗，在實際產品中需要將器件的散熱面與金屬散熱器緊貼散熱(通過導熱絕緣材料粘接)。開關器件在開通和關斷的瞬態會產生高頻的共模噪聲，該噪聲電流不會通過預期的電路，而是沿導熱絕緣材料的分布電容進入參考地，例如金屬散熱器，如圖3所示，其中Cs是導熱絕緣材料的分布電容。為了控制共模噪聲電流的回流路徑，并使回路面積最小，一般會在電源接口等合適的位置設計共模電容Cy，連接參考地與電源輸入的高低端。Cy需要通過高頻電流，因此必須有非常小的寄生電感和引線電感，以降低高頻阻抗。

在電路設計中，Cy一般有插腳和表貼兩種封裝形式，插腳電容和參考地一般通過直接焊接的方式連接，其中的參考地一般為金屬導體外殼或支架，雖然連接方式不會引入較大的寄生電感，但是電容本身的引線電感不能忽略，會造成較大的高頻阻抗；表貼電容自身沒有引線電感，一般在印制電路板設計中用于高頻共模濾波電容，但是其與開關器件的散熱器無法直接焊接，只能先焊在印制電路板里的參考地平面，參考地的金屬化孔再通過螺釘等標準件與散熱器導電性連接，由于螺釘及安裝接觸面的存在，這種方式往往會導致回路阻抗的增加，使表貼電容的高頻性能變差。

發明內容

本申請的目的是提供一種印制電路板及共模電容與開關器件散熱器的連接方法，以降低共模電容與開關器件散熱器之間的阻抗，提高其高頻通流能力。為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

本申請第一方面的實施例提出了一種印制電路板，包括：TOP層；覆銅層，覆銅層位于TOP層的表面；散熱器，散熱器焊接在覆銅層上；開關器件，開關器件焊接于TOP層，且開關器件散熱面與散熱器貼緊；共模電容，共模電容與覆銅層電性連接。

根據本申請實施例提出的一種印制電路板，該印制電路板的TOP層上覆銅，且把覆銅的地方作為參考地平面，制作與該參考地平面相適配的散熱器，將該散熱器直接焊接在印制電路板的TOP層的參考地平面上，將開關器件焊接在印制電路板的TOP層，將共模電容與參考地平面電性連接。本申請實施例中的印制電路板可以有效降低共模噪聲電流回流路徑上的高頻阻抗，提高共模電容的高頻通流能力。而且，在實際的電路設計中，在實現相同濾波效果的條件下，可以減少共模電容的使用數量，降低產品成本。

另外，根據本申請實施例的，還可以具有以下附加的技術特征：

在本申請的一些實施例中，還包括電子元器件，所述電子元器件與所述TOP層電性連接，所述TOP層包括電子元器件區域和空板區域，所述電子元器件設置于所述電子元器件區域，所述覆銅層覆蓋所述空板區域。

在本申請的一些實施例中，所述散熱器可完全覆蓋所述覆銅層。

在本申請的一些實施例中，所述散熱器與所述開關器件貼緊的部位設置有導熱絕緣材料。

本申請另一方面的實施例提出了一種共模電容與開關器件散熱器的連接方法，該方法包括：在印制電路板的TOP層上覆銅，且把所述覆銅的地方作為參考地平面；制作與所述參考地平面相適配的散熱器；將所述散熱器直接焊接在所述印制電路板的TOP層的所述參考地平面上；將開關器件焊接在所述印制電路板的TOP層；將所述共模電容與所述參考地平面電性連接。