專利名稱：一種疊層電源及疊層電源互聯(lián)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種疊層電源及疊層電源互聯(lián)方法。
背景技術(shù)：
隨著電信、服務(wù)器等領(lǐng)域設(shè)備功率的不斷增加、體積的不斷減小，電源模塊的應(yīng)用 空間越來越緊湊，另外由于路由器等設(shè)備對(duì)輸出功率要求較大，單個(gè)電源模塊很難滿足功 率需求，因此疊層電源應(yīng)運(yùn)而生。然而現(xiàn)有疊層電源采用的是原有通孔插針方式，處于疊層 電源下方的電源模塊插針要承擔(dān)整個(gè)疊層電源的電流，這就需要增加下層電源模塊輸出插 針的直徑以滿足通流及阻抗需求；這一方面使得上下兩層電源模塊過孔設(shè)計(jì)不一致或都增 加插針通孔的面積，與歸一化、模塊化、體積減小的需求相矛盾；另一方面由于下層電源模 塊產(chǎn)生的熱量需要通過引腳向其連接的系統(tǒng)電路板傳熱，而通孔插針要求連接上下層電源 模塊的引腳較細(xì)，因此向下傳遞的熱阻較大，從而進(jìn)一步加劇了上下層電源模塊功率限制 的不均衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種疊層電源及疊層電源互聯(lián)方法，能夠適應(yīng)電源模塊的歸 一化、模塊化、體積減小的需求，有效解決疊層電源的散熱。本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方 案一種疊層電源，包括至少兩個(gè)電源模塊，每個(gè)所述電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實(shí)現(xiàn)電能 轉(zhuǎn)換的能量變換組件；所述印刷電路板包含至少兩層導(dǎo)電層、一層隔離層和一段板邊金屬 化側(cè)壁，并且至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側(cè)壁相連；至少兩對(duì)輸入輸出引腳，每對(duì)所述輸入輸出引腳分別與每個(gè)所述電源模塊的印刷 電路板的板邊金屬化側(cè)壁相連。一種疊層電源互聯(lián)方法，包括在疊層電源包括的每個(gè)電源模塊的印刷電路板上設(shè)置板邊金屬化側(cè)壁，所述印刷 電路板中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側(cè)壁相連；采用輸入輸出引腳連接疊層電源包括的每個(gè)電源模塊，每對(duì)所述輸入輸出引腳分 別與所述每個(gè)電源模塊的印刷電路板的所述板邊金屬化側(cè)壁相連。由本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可知，通過在每個(gè)電源模塊的印刷電路板上設(shè)置板邊 金屬化側(cè)壁，印刷電路板中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與該板邊金屬化側(cè)壁相連，并且 采用輸入輸出引腳連接每個(gè)電源模塊，每對(duì)輸入輸出引腳分別與每個(gè)電源模塊的所述板邊 金屬化側(cè)壁相連；一方面由于板邊金屬化側(cè)壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了通孔 插針?biāo)加∷㈦娐钒迕娣e及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾，適應(yīng)電源模塊的 歸一化、模塊化、體積減小的需求；另一方面由于疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路板的 板邊金屬化側(cè)壁連接，可以均衡上下兩個(gè)模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器，可以
3將電源模塊的熱量通過印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁傳遞至輸入輸出引腳，從而有利于電 源模塊的熱量散出，有效解決疊層電源的散熱。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一疊層電源的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一疊層電源的三維示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二疊層電源的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二疊層電源的三維示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例三疊層電源互聯(lián)方法示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰，以下將通過具體實(shí)施例和相關(guān)附 圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種結(jié)構(gòu)的疊層電源，為方便描述，以疊層電源包括兩個(gè) 電源模塊和兩對(duì)輸入輸出引腳為例進(jìn)行說明。其中每個(gè)電源模塊包括的印刷電路板(PCB) 可以簡(jiǎn)化為兩層導(dǎo)電層及一層隔離層；顯然本方案可以擴(kuò)展到兩個(gè)以上的電源模塊疊層， 印刷電路板可以為包括多層導(dǎo)電層及多層隔離層的多層印刷電路板。參見圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例一的疊層電源100包括兩個(gè)電源模塊1000、2000 ；每個(gè)電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實(shí)現(xiàn)電 能轉(zhuǎn)換的能量變換組件1100、2100 ；其中，每塊印刷電路板(以電源模塊1000為例)分別 包含兩層導(dǎo)電層1201、1202，一層隔離層1203，至少一段板邊金屬化側(cè)壁1300 ；并且兩層導(dǎo) 電層1201、1202中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與板邊金屬化側(cè)壁1300相連；兩對(duì)輸入輸出引腳3000、3100 ；每對(duì)輸入輸出引腳分別與兩個(gè)電源模塊1000、 2000的印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁相連。其中，板邊金屬化側(cè)壁可以采用側(cè)壁沉銅的加工方式得到；所述兩對(duì)輸入輸出引腳3000、3100可以采用帶凸臺(tái)形式的金屬塊，所述凸臺(tái)可用 于固定電源模塊1000、2000的垂直方向位置。本發(fā)明實(shí)施例一通過在每個(gè)電源模塊的印刷電路板上設(shè)置板邊金屬化側(cè)壁，印刷 電路板中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與該板邊金屬化側(cè)壁相連，并且采用輸入輸出引腳 連接每個(gè)電源模塊，每對(duì)輸入輸出引腳分別與每個(gè)電源模塊的板邊金屬化側(cè)壁相連；一方 面由于板邊金屬化側(cè)壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了通孔插針?biāo)加∷㈦娐钒迕?積及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾，適應(yīng)電源模塊的歸一化、模塊化、體積減 小的需求；另一方面由于疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁連接， 可以均衡上下兩個(gè)模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器，可以將電源模塊的熱量通 過印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁傳遞至輸入輸出引腳，從而有利于電源模塊的熱量散出， 有效解決疊層電源的散熱。
實(shí)施例二本發(fā)明實(shí)施例二提供了另一種結(jié)構(gòu)的疊層電源，為方便描述，以疊層電源包括兩 個(gè)電源模塊、兩對(duì)輸入輸出引腳和一個(gè)散熱器為例進(jìn)行說明。其中每個(gè)電源模塊包括的印 刷電路板(PCB)可以簡(jiǎn)化為兩層導(dǎo)電層及一層隔離層，至少一對(duì)輸入輸出引腳分別與散熱 器相連；顯然本方案可以擴(kuò)展到兩個(gè)以上的電源模塊疊層，印刷電路板可以為包括多層導(dǎo) 電層及多層隔離層的多層刷電路板，可以有多對(duì)輸入輸出引腳與散熱器相連。參見圖3和圖4，本發(fā)明實(shí)施例二的疊層電源110包括兩個(gè)電源模塊1010、2010 ；每個(gè)電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實(shí)現(xiàn)電 能轉(zhuǎn)換的能量變換組件1110、2110 ；其中，每塊印刷電路板(以電源模塊1110為例)分別 包含兩層導(dǎo)電層1211、1212，一層隔離層1213、至少一段板邊金屬化側(cè)壁1310 ；并且兩層導(dǎo) 電層1211、1212中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與板邊金屬化側(cè)壁1310相連；兩對(duì)輸入輸出引腳3010、3110 ；每對(duì)輸入輸出引腳分別與兩個(gè)電源模塊1010、 2010的印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁相連；同時(shí)每對(duì)輸入輸出引腳中的一個(gè)經(jīng)過絕緣處 理后與散熱器4010翅片相連，以增加從PCB內(nèi)部至散熱器的快速傳熱通道，加強(qiáng)電源模塊 的散熱。進(jìn)一步地，還可以在疊層電源的上層電源模塊1010的印刷電路板的上層能量變 換組件1110與散熱器4010之間，增加絕緣導(dǎo)熱墊片5010，以加強(qiáng)上層電源模塊能量變換組 件的散熱。同樣，板邊金屬化側(cè)壁可以采用側(cè)壁沉銅的加工方式得到；所述兩對(duì)引腳3010、3110可以采用帶凸臺(tái)形式的金屬塊，所述凸臺(tái)可用于固定電 源模塊1010、2010垂直方向位置。本發(fā)明實(shí)施例二除了具備上述本發(fā)明實(shí)施例一的有益效果外，還通過輸入輸出引 腳與散熱器相連，作為電源模塊熱源至散熱器的快速傳熱通道，可以將電源模塊的熱量通 過印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁傳遞至輸入輸出引腳，然后傳遞至散熱器，從而進(jìn)一步有 效降低電源模塊溫度，增強(qiáng)電源模塊的散熱能力。實(shí)施例三參見圖5本發(fā)明實(shí)施例三提供了一種疊層電源互聯(lián)方法，包括S51，在疊層電源包括的每個(gè)電源模塊的印刷電路板上設(shè)置板邊金屬化側(cè)壁，所述 印刷電路板中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側(cè)壁相連；S52，采用輸入輸出引腳連接疊層電源包括的每個(gè)電源模塊，每對(duì)所述輸入輸出引 腳分別與所述每個(gè)電源模塊的印刷電路板的所述板邊金屬化側(cè)壁相連。同樣，所述板邊金屬化側(cè)壁可以采用側(cè)壁沉銅的加工方式得到；所述輸入輸出引 腳可以采用帶凸臺(tái)形式的金屬塊，該凸臺(tái)可用于固定每個(gè)疊層的電源模塊垂直方向位置。進(jìn)一步地，還可以將每對(duì)所述輸入輸出引腳中的一個(gè)經(jīng)過絕緣處理后與散熱器相 連，加強(qiáng)電源模塊的散熱。更進(jìn)一步地，還可以在疊層電源的上層電源模塊的印刷電路板的上層能量變換組 件與所述散熱器之間設(shè)置絕緣導(dǎo)熱墊片，以加強(qiáng)上層電源模塊能量變換組件的散熱。本發(fā)明實(shí)施例三的疊層電源互聯(lián)方法，通過在每個(gè)電源模塊的印刷電路板上設(shè)置 板邊金屬化側(cè)壁，印刷電路板中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與該板邊金屬化側(cè)壁相連，并且采用輸入輸出引腳連接每個(gè)電源模塊，每對(duì)輸入輸出引腳分別與每個(gè)電源模塊的所述 板邊金屬化側(cè)壁相連；一方面由于板邊金屬化側(cè)壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了 通孔插針?biāo)加∷㈦娐钒迕娣e及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾，適應(yīng)電源模 塊的歸一化、模塊化、體積減小的需求；另一方面由于疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路 板的板邊金屬化側(cè)壁連接，可以均衡上下兩個(gè)模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器， 可以將電源模塊的熱量通過印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁傳遞至輸入輸出引腳，從而有利 于電源模塊的熱量散出，有效解決疊層電源的散熱。另外，通過將每對(duì)所述輸入輸出引腳中的一個(gè)經(jīng)過絕緣處理后與散熱器相連，作 為電源模塊熱源至散熱器的快速傳熱通道，可以將電源模塊的熱量通過印刷電路板的板邊 金屬化側(cè)壁傳遞至輸入輸出引腳，然后傳遞至散熱器，從而進(jìn)一步有效降低電源模塊溫度， 增強(qiáng)電源模塊的散熱能力。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種疊層電源，其特征在于，包括至少兩個(gè)電源模塊，每個(gè)所述電源模塊包括至少一塊印刷電路板及一組實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換 的能量變換組件；每塊所述印刷電路板包含至少兩層導(dǎo)電層、一層隔離層和一段板邊金屬 化側(cè)壁，并且至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側(cè)壁相連；至少兩對(duì)輸入輸出引腳，每對(duì)所述輸入輸出引腳分別與每個(gè)所述電源模塊的印刷電路 板的板邊金屬化側(cè)壁相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電源，其特征在于，印刷電路板的所述板邊金屬化側(cè)壁 采用側(cè)壁沉銅加工方式得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電源，其特征在于，所述輸入輸出引腳為帶凸臺(tái)形式的 金屬塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的疊層電源，其特征在于，所述疊層電源還包括至少 一個(gè)散熱器；每對(duì)所述輸入輸出引腳中的一個(gè)經(jīng)過絕緣處理后與所述散熱器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊層電源，其特征在于，所述疊層電源還包括絕緣導(dǎo)熱墊片， 所述絕緣導(dǎo)熱墊片設(shè)置在所述疊層電源的上層電源模塊的印刷電路板的上層能量變換組 件與所述散熱器之間。
6.一種疊層電源互聯(lián)方法，其特征在于，包括在疊層電源包括的每個(gè)電源模塊的印刷電路板上設(shè)置板邊金屬化側(cè)壁，所述印刷電路 板中至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側(cè)壁相連；采用輸入輸出引腳連接疊層電源包括的每個(gè)電源模塊，每對(duì)所述輸入輸出引腳分別與 所述每個(gè)電源模塊的印刷電路板的所述板邊金屬化側(cè)壁相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，采用側(cè)壁沉銅加工方式得到印刷電路板 的所述板邊金屬化側(cè)壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述輸入輸出引腳為帶凸臺(tái)形式的金屬塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將每對(duì)所述輸入輸出引腳的一個(gè)經(jīng)過絕緣處理后與散熱器相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述疊層電源的上層電源模塊的印刷電路板的上層能量變換組件與所述散熱器之 間設(shè)置絕緣導(dǎo)熱墊片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種疊層電源及疊層電源互聯(lián)方法。一種實(shí)施例的疊層電源包括至少兩個(gè)電源模塊，每個(gè)所述電源模塊包括至少一塊印刷電路板，每塊所述印刷電路板包含至少兩層導(dǎo)電層和一段板邊金屬化側(cè)壁，并且至少有一層導(dǎo)電層延伸至板邊與所述板邊金屬化側(cè)壁相連；至少兩對(duì)輸入輸出引腳，每對(duì)所述輸入輸出引腳分別與每個(gè)所述電源模塊的板邊金屬化側(cè)壁相連。由于板邊金屬化側(cè)壁基本不占印刷電路板面積，從而減少了通孔插針?biāo)加∷㈦娐钒迕娣e及通孔插針引起的印刷電路板布局布線的困擾；另外疊層電源的輸入輸出引腳與印刷電路板的板邊金屬化側(cè)壁連接，可以均衡上下兩個(gè)模塊的溫度差異，且本身就是良好的散熱器，可以有效解決疊層電源的散熱。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102122879SQ20111000279
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者侯召政 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司