用于BSG电机控制器的铜基板制造技术

本实用新型专利技术涉及印刷电路领域，具体为一种用于BSG电机控制器的铜基板。一种用于BSG电机控制器的铜基板，包括绝缘层(1)，绝缘层(1)的顶面和底面分别贴覆顶铜层(2)和底铜层(3)，其特征是：还包括上桥逆变MOS管(41)、下桥逆变MOS管(42)、电容(5)和散热器(7)，过孔(22)贯通顶铜层(2)、绝缘层(1)和底铜层(3)，过孔(22)的两端和内侧壁都镀有导电铜层从而使过孔(22)分别电气连接2#顶分区(21)和底铜层(3)。本实用新型专利技术成本低，安装方便，减少干扰，稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
用于BSG电机控制器的铜基板
本技术涉及印刷电路领域，具体为一种用于BSG电机控制器的铜基板。
技术介绍
BSG（全称BeltDrivenStarterGenerator，皮带传动启动/发电一体化电机）是一种具备怠速停机和启动功能的混合动力技术，可以实现汽车在红灯前和堵车时发动机暂停工作，当车辆识别到驾驶员有起步意图时，系统通过BSG系统快速地启动发动机，也就消除了发动机在怠速工作时的油耗、排放与噪声，以节油减排。作为BSG电机控制器的功率部分，现有两种技术方案，一是利用半导体晶圆封装成功率模块，而封装模块需要将半导体晶圆的各个电极用铜排或导线的方式连接出来，以实现电气连接，且需将晶圆本体焊接在导热用的铝基板、陶瓷基板或铜基板上，再将整个模块固定在散热器上，以实现良好的导热性能。这个方案存在如下缺陷：1.从成本角度，由于BSG体积小，暂无合适容量的功率模块，需要特别定制，因此相同容量的功率模块成本较大，功率模块内集成的电流传感器的成倍也较高；2.从结构安装角度，功率模块在结构上一般分为半桥或全桥形式，每个模块之间正负极的连接需要在组装整机过程中进行焊接工序，增加了安装的复杂度和安装成本；3.从电气角度，因为功率模块之间的正负极连接需要铜排来实现，且正负极面积小、距离较远，造成了主回路产生过多的杂散电感和阻抗，对功率器件的耐压、发热和整机的EMC都有消极的影响。4.从散热布局合理性角度，功率模块设计方案需将励磁功率器件等发热元件布置在以FR4作为基材的PCB上，不利于散热。>方案二是用分立器件通过SMT将分立功率器件焊接在铝基板上，再将整个铝基板安装在散热器上。但是，铝基板的负极导电不具备铜基板的优势，下桥功率器件的负极需要通过螺钉来连接到电源的负极，螺钉需要有较低的阻抗，一般为铜螺钉。铜螺钉存在表面氧化、震动松动等因素导致与负极的接触不良，继而影响整个电路的导电性能，导致整机失效。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，提供一种成本低、安装方便、减少干扰、稳定可靠的印刷线路板，本技术公开了一种用于BSG电机控制器的铜基板。本技术通过如下技术方案达到专利技术目的：一种用于BSG电机控制器的铜基板，包括绝缘层，绝缘层的顶面和底面分别贴覆顶铜层和底铜层，其特征是：还包括上桥逆变MOS管、下桥逆变MOS管、电容和散热器，顶铜层划分成至少三个互相绝缘的顶分区，各个顶分区分别编号为1#、2#、……n#，其中n为不小于3的正整数，2#顶分区的内部设有过孔，过孔贯通顶铜层、绝缘层和底铜层，过孔的两端和内侧壁都镀有导电铜层从而使过孔电气连接2#顶分区和底铜层，上桥逆变MOS管和下桥逆变MOS管这两者的数量相等且分别至少有一个，各个上桥逆变MOS管的D极和电容的一端都电气连接1#顶分区，各个下桥逆变MOS管的S极和电容的另一端的负极都电气连接2#顶分区，各个上桥逆变MOS管的S极和各个下桥逆变MOS管的D极都电气连接3#顶分区，底铜层贴覆在散热器上。所述的用于BSG电机控制器的铜基板，其特征是：还包括上桥励磁MOS管和下桥励磁MOS管，上桥励磁MOS管和下桥励磁MOS管这两者的数量相等且分别至少有一个，各个上桥励磁MOS管的D极都电气连接1#顶分区，各个下桥励磁MOS管的S极都电气连接2#顶分区，各个上桥励磁MOS管的S极和各个下桥励磁MOS管的D极都电气连接4#顶分区。所述的用于BSG电机控制器的铜基板，其特征是：当上桥逆变MOS管和下桥逆变MOS管这两者的数量都大于一时，各个上桥逆变MOS管排成一行，各个下桥逆变MOS管排成一行，各个上桥逆变MOS管的连线和各个下桥逆变MOS管的连线互相平行且对称设置，电容设于上桥逆变MOS管连线和下桥逆变MOS管连线对称轴的一侧。所述的用于BSG电机控制器的铜基板，其特征是：当上桥励磁MOS管和下桥励磁MOS管这两者的数量都大于一时，各个上桥励磁MOS管排成一行，各个下桥励磁MOS管排成一行，各个上桥励磁MOS管的连线和各个下桥励磁MOS管的连线互相平行且对称设置。本技术使用时，直流电源的正极和负极分别电气连接1#顶分区和2#顶分区，驱动电路的信号输出端通过信号线连接各个上桥逆变MOS管的G极和各个下桥逆变MOS管的G极，上桥逆变MOS管和下桥逆变MOS管这两者将直流电源输入的直流电转变成三相交流电中的一相并从3#顶分区输出，准备三个本技术，则每个3#顶分区输出一相，可分别接入三相电机以驱动三相电机运转。若还接有上桥励磁MOS管和下桥励磁MOS管，则励磁电路的信号输出端通过信号线连接各个上桥励磁MOS管的G极和各个下桥励磁MOS管的G极，励磁电流从4#顶分区输出后输入三相电机的定子。本技术利用了分立的功率器件、PCB表面覆铜和基材都是铜的特性，合理的在PCB上进行分立功率器件、电极引出铜柱等的布局，并在合适位置安放足够多的过孔代替功率器件与负极导通的连接，以及集成电流采样、励磁功率器件等发热元件，同时集成温度采样、吸收电容、信号连接端子等器件，克服了现有技术方式的诸多不利因素，大大节约了成本、降低了整个回路的杂散电感和阻抗、提高了散热效率、省掉部分安装步骤，提升了产品运行的可靠性。可适用于导通大电流（300A以上）、高效导热的电机控制器。本技术具有如下有益效果：1.本技术所用分立器件的成本较低，且铜基板上集成的电流采样电阻的成本也低于现有技术电流传感器的成本；2.采用本技术的结构，只需要将功率器件通过SMT工序贴在铜基板上即可，再通过简单的螺钉安装即可实现，安装方便；3.分立器件的正负极连接是通过铜基板上的覆铜和铜基实现的，正负极面积大，距离非常近，可以有效降低主回路的杂散电感和阻抗，且散热性能较好。与铝基板不同的是功率器件负极与基板连接是通过多个过孔实现的，具有阻抗低、免安装、可靠性高、散热性能好等优势；4.本技术的铜基板方案可以灵活的集成如励磁功率器件、采样功率电阻等发热元件，既能实现电气的可靠连接，又能高效散热，提升系统的可靠性；5.铜基板设计方案同时又可以集成如温度采样等器件，最大限度的靠近功率器件，以实时、准确的反馈功率器件的温度。附图说明图1是本技术的电路原理图；图2是本技术中绝缘层、顶铜层和底铜层的连接结构主视图方向示意图；图3是本技术使用时的电路原理图；图4是带有上桥励磁MOS管和下桥励磁MOS管的本技术的电路原理图；图5是带有上桥励磁MOS管和下桥励磁MOS管的本技术使用时的电路原理图。具体实施方式以下通过具体实施例进一步说明本技术。实施例1一种用于BSG电机控制器的铜基板，包括绝缘层1、上桥逆变MOS管41、下桥逆变MOS管42、电容5和散热器7，如图1和图2所示，具体结构是：绝缘层1的顶面和底面分别贴覆顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于BSG电机控制器的铜基板，包括绝缘层(1)，绝缘层(1)的顶面和底面分别贴覆顶铜层(2)和底铜层(3)，其特征是：还包括上桥逆变MOS管(41)、下桥逆变MOS管(42)、电容(5)和散热器(7)，/n顶铜层(2)划分成至少三个互相绝缘的顶分区(21)，各个顶分区(21)分别编号为1#、2#、……n#，其中n为不小于3的正整数，2#顶分区(21)的内部设有过孔(22)，过孔(22)贯通顶铜层(2)、绝缘层(1)和底铜层(3)，过孔(22)的两端和内侧壁都镀有导电铜层从而使过孔(22)电气连接2#顶分区(21)和底铜层(3)，/n上桥逆变MOS管(41)和下桥逆变MOS管(42)这两者的数量相等且分别至少有一个，/n各个上桥逆变MOS管(41)的D极和电容(5)的一端都电气连接1#顶分区(21)，/n各个下桥逆变MOS管(42)的S极和电容(5)的另一端的负极都电气连接2#顶分区(21)，/n各个上桥逆变MOS管(41)的S极和各个下桥逆变MOS管(42)的D极都电气连接3#顶分区(21)，/n底铜层(3)贴覆在散热器(7)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于BSG电机控制器的铜基板，包括绝缘层(1)，绝缘层(1)的顶面和底面分别贴覆顶铜层(2)和底铜层(3)，其特征是：还包括上桥逆变MOS管(41)、下桥逆变MOS管(42)、电容(5)和散热器(7)，
顶铜层(2)划分成至少三个互相绝缘的顶分区(21)，各个顶分区(21)分别编号为1#、2#、……n#，其中n为不小于3的正整数，2#顶分区(21)的内部设有过孔(22)，过孔(22)贯通顶铜层(2)、绝缘层(1)和底铜层(3)，过孔(22)的两端和内侧壁都镀有导电铜层从而使过孔(22)电气连接2#顶分区(21)和底铜层(3)，
上桥逆变MOS管(41)和下桥逆变MOS管(42)这两者的数量相等且分别至少有一个，
各个上桥逆变MOS管(41)的D极和电容(5)的一端都电气连接1#顶分区(21)，
各个下桥逆变MOS管(42)的S极和电容(5)的另一端的负极都电气连接2#顶分区(21)，
各个上桥逆变MOS管(41)的S极和各个下桥逆变MOS管(42)的D极都电气连接3#顶分区(21)，
底铜层(3)贴覆在散热器(7)上。


2.如权利要求1所述的用于BSG电机控制器的铜基板，其特征是：还包括上桥励磁MOS管(81)...

【专利技术属性】
技术研发人员：林茂峰，杨操，
申请(专利权)人：格至控智能动力科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31