交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法荣誉表彰

2018年12月20日，《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》获得第二十届中国专利优秀奖。

• 交流电机控制器实施例：

如图1所示，图1为交流电机控制器的结构图，交流电机控制器包括叠层母排组件1，输入汇流板2、输出汇流板3和电路器件4。交流电机控制器的作用是将输入的直流电流通过可控制开关器件如功率管，转化为交流电流输出，以达到对驱动电机用电需求的提供。

而其中，该实施例中的叠层母排组件1与母排的不同点在于：叠层母排组件通过多层金属板层叠设置，各金属板上的引脚穿过其他金属板的避让孔最后到达基板的焊盘孔组位置。

如图2所示，图2为交流电机控制器另一角度的结构图，电路器件4包括组合式功率管模块400和电容阵列500，组合式功率管模块400为可控开关器件模块，电容阵列500为滤波器件模块；叠层母排组件1完成安装后，组合式功率管模块400的对应引脚和电容阵列500的对应引脚则可穿过叠层母排组件1上的避让孔组，最后穿过基板上的焊盘孔组，实现电路连接。

如图3所示，与组合式功率管模块400、电容阵列500同理，输入汇流板2、输出汇流板3的对应硬件穿过叠层母排组件1的避让孔后到达基板上的焊盘孔组，实现电路连接。

如图4所示，图4为叠层母排组件的结构分解图；基板110为叠层母排组件的基础，基板110上布置着焊盘孔组，焊盘孔组通过基板内部设置的覆铜得以相互连接，从而实现电路连通。焊盘孔组包括多个第一焊盘孔111、多个第二焊盘孔112和多个第三焊盘孔113，多个第一焊盘孔111、多个第二焊盘孔112和多个第三焊盘孔113均直排列布置于基板110上，便于模块化的多个器件或电流汇流板引脚插入时定位简单且能有更多位置提供器件焊接。

以基板110焊盘锡焊工作面作为参考顶面，基板110第一侧（下方）由上往下依次堆叠有第一绝缘片151、正极电流金属板120、第二绝缘片152、负极电流金属板130、第三绝缘片153、输出电流金属板140、第四绝缘片154和绝缘板160。其中在该实施例中第一绝缘片151、第二绝缘片152、第三绝缘片153、第四绝缘片154组成该实施例的绝缘层组，绝缘层组、正极电流金属板120、负极电流金属板152、输出电流金属板140以及绝缘板160上设置有对应的多个避让孔，各板以及绝缘层组上的避让孔组成该实施例的避让孔组。其中绝缘层组也可为镀附在正极电流金属板120、负极电流金属板130和/或输出电流金属板140上的绝缘镀层。

正极电流金属板120上排列布置有多个第一引脚121，多个第一引脚121垂直于正极电流金属板120地设置，所有第一引脚121分别穿过其上方的第一绝缘片151的第一避让孔171后再继续穿过基板110上的第一焊盘孔111，第一引脚121穿过第一焊盘孔111到达基板110第二侧后，第一引脚121在基板的第二侧上设置第一连接部。

负极电流金属板130上排列布置有多个第二引脚131，向上垂直于负极电流金属板130；所有第二引脚131依次穿过其上方的第二绝缘片152的第三避让孔173、正极电流金属板120上的第二避让孔172、第一绝缘片151上的第一避让孔171，最后穿过基板110上的第二焊盘孔112；第二引脚131的穿过第二焊盘孔112到达基板110第二侧上设置第二连接部。

输出电流金属板140上排列布置有多个第三引脚141向上垂直于输出电流金属板140；所有第三引脚141依次穿过其上方的第三绝缘片153的第五避让孔175、负极电流金属板130上的第四避让孔174、第二绝缘片152上的第三避让孔173、正极电流金属板120上的第二避让孔172、第一绝缘片151上的第一避让孔171，最后穿过基板110上的第三焊盘孔113；第三引脚141的穿过第三焊盘孔113到达基板110第二侧上设置第三连接部。

正极电流金属板120、负极电流金属板130和输出电流金属板140之间都设置有绝缘材质片，防止两两之间发生导电破坏电路布置；第一引脚121的第一连接部、第二引脚131的第二连接部和第三引脚141的第三连接部任意两者均可通过中介物质连通，如功率管、电容等。

输出电流金属板140的下方依次布置有第四绝缘片154和绝缘板160，第四绝缘片154上布置有第七避让孔177，绝缘板160上布置有第八避让孔178，同理地，在绝缘板160的下侧可布置功率管器件以及滤波电容等时，功率管器件及滤波电容器件的引脚可以穿过避让孔组最后到达基板110的焊盘孔组上，与第一引脚111的第一连接部、第二引脚112的第二连接部或第三引脚113的第三连接部电连接。

另外，金属板的引脚地设置在对应的避让孔一侧上。以正极电流金属板120为例，第一引脚121的加工过程为：先通过机床去料加工，如冲压工艺或铣、钻工艺等，使正极电流金属板120上形成通孔，且该通孔的部分边缘具有与第一引脚121一致的轮廓，再将该轮廓边缘弯折，使其从正极电流金属板上突起，形成第一引脚121。若在去料工序时加工第一引脚121的轮廓同时生成第二避让孔172的轮廓，则可节省另外加工避让孔的工序。

如图5所示，图5为交流电机控制器除了叠层母排组件1的其他组件的结构分解图。

输入汇流板2包括正极汇流板210与负极汇流板220，在该实施例中，汇流板可采用金属总铜排。

正极汇流板210上部设置有整排布置的第四引脚211，正极汇流板210的下部设置有正极输入端子212；负极汇流板220上部设置有整排布置的第五引脚221，负极汇流板220的下部设置有负极输入端子222。正极输入端子212与负极输入端子222为直流电的输入端，输入端与电池电连接并接收电池的供电。

输出汇流板3包括U相输出汇流板310、V相输出汇流板320和W相输出汇流板330，输出汇流板3的第六引脚301包括U相第六引脚311、V相第六引脚321和W相第六引脚331。

正极汇流板210上相邻的第四引脚211之间均设置有第一凸起部213，负极汇流板220上相邻的第五引脚221之间均设置有第二凸起部223，输出汇流板34上相邻的第六引脚301之间均设置有第三凸起部34。第一凸起部213、第二凸起部223和第三凸起部34对输入汇流板2和输出汇流板3与基板110之间的各板材定位作用，防止各板材由于翘变产生引脚不到位，导致最后焊盘孔组焊接时的虚焊。

U相输出汇流板310上部设置有整排布置的U相第六引脚311且其侧部连接有U相汇流端子（未示出），V相输出汇流板320上部设置有整排布置的V相第六引脚321且其侧部连接有V相汇流端子（未示出），W相输出汇流板330上部设置有整排布置的W相第六引脚331且其侧部连接有W相汇流端子（未示出）。U相汇流端子、V相汇流端子和W相汇流端子为三相交流电输出端，输出端与电机电连接。

电路器件4包括三个组合式功率管模块400、电容阵列500和控制模块（未示出）。控制模块可设置在一控制电路板上，并在该控制电路板上设置相应的引脚，再将控制电路板依次穿过避让孔组和焊盘孔组后到达基板110的第二侧，控制模块的引脚与组合式功率管模块400的控制端栅极电连接，继而实现控制模块对组合式功率管模块400的开关控制。

如图6所示，图6为组合式功率管模块400的结构分解图，组合式功率管模块400包括多个第一功率管420和多个第二功率管430。第一功率管420上端设置有第七引脚421，第二功率管430上端设置有第八引脚431。

组合式功率管模块400上第一功率管420和第二功率管430的数量可以根据交流电机控制器的需求来增加或减少，实现第一功率管420和第二功率管430的模块化安装操作，完成安装后的组合式功率管模块400的第七引脚421和第八引脚431全部竖直向上，可以从叠层母排组件1（图4示）下方穿过避让孔组和基板后，到达基板的第二侧与第一连接部、第二连接部或第三连接部实现电连接。

如图7所示，图7为电容阵列500的结构分解图。电容阵列500包括多个电容盖510、多个电容架520、多个电容530、多个正极铜板540和多个负极铜板550。正极铜板540为第一连接件，用于连接电容530的正极；负极铜排550为第二连接件，用于连接电容530的负极。

电容架520为安装电容530以及便于正极铜板540、负极铜排550的固定而设计。电容架520包括多个电容槽521以及位于多个电容槽521背侧的横板522。

该实施例中的电容架520设置有四个电容槽521，电容槽521用于安置电容530，；四个电容槽521整列布置，电容槽521的槽面为弧面，槽面的弧度根据电容530的表面曲率而设计，有效提高电容架520与电容盖510之间的配合精度外，电容槽521之间形成的弧形挡板也有效防止同一列电容530之间相接触。

该实施例中的横板522设置于电容槽521背侧端面的第二侧（靠近安装负极铜板550的一侧）。

如图7、图9和图10所示，横板522第一侧、第二侧上分别设置有第一安装槽523与第二安装槽527；第一安装槽523、第二安装槽527为边侧卡槽，板状的正极铜板540、负极铜板550分别卡装在第一安装槽523上、第二安装槽527上，可使正极铜板540与负极铜板550在水平方向上得到固定。

在电容架520的横板522与电容槽521之间有一个连接平面，连接平面为电容槽521的背侧端面，连接平面上设置有五个并排而置的定位销525和多个第二散热孔526，第二散热孔526使电容槽521与连接平面相通。

如图7和图11所示，横板522中部设置有一对对称布置的第一固定孔524可与正极铜板540、负极铜板550配合，实现正极铜板540与负极铜板550的竖直向固定。

如图7所示，电容盖510为用于放置一列电容架520内多个电容530的底座，电容盖510为绝缘材料制成，该实施例中的电容盖510上设置用于放置单个电容530的电容位512，每一列包括四个电容位512，恰好可以安置四个电容架520。

电容位512底部为弧形底面，具体弧度根据相对于的电容530的表面曲率设置；每个电容位512之间有一定的间距，有效防止同一列中相邻的两个电容530相接触。每个电容架510两侧设置有隔板511，隔板511有效地将相邻电容架510的电容位512分隔，进一步防止相邻列间的电容530相接触，亦防止相近的正极铜板540与负极铜板550击穿短路而破坏电路。

如图7、图8所示，图8为电容530的连接关系图，正极铜板540第一端为整排布置的多个第一接触端子541，由于电容架520上的横板522位于靠近负极铜板550一侧，而正极铜板540需要固定于横板522上，所以正极铜板540与第一接触端子541之间设置有横伸部543将第一接触端子541延伸至电容530正极端。横伸部543上设置有一组第一散热孔546，横伸部543上还设置有第四定位孔545，第一散热孔546和第四定位孔均为通孔。

正极铜板540第二端为整列布置的多个第一极引脚542，第一极引脚542竖直向上，用于实现与叠层母排组件1（图4示）之间的连接。

负极铜板550第一端设置有整排布置的多个第二接触端子551，负极铜板550的第二端设置有向上竖直的多个第二极引脚552，多个第二极引脚552排列布置，第二极引脚552用于实现与叠层母排组件1（图2示）之间的连接。

由于一块正极铜板540与一块负极铜板550之间可以同时连通多个电容530，相当于连通状态中的多个电容530的正极相接、负极相接，多个电容530处于并联状态。也就是说，在电容盖510内同一列的电容530是并联状态，该实施例中的电容盖510每一列有四个电容位512，即每一列电容位内的并联的电容数量可根据情况设置0到4个。

如图8、图9、图10和图11所示，图9为图7的横板522局部放大图，图11为正极铜板540、负极铜板550与电容架520之间的安装关系图；在横板522两端的第一安装槽523和安第二装槽527卡装正极铜板540与负极铜板550，可使正极铜板540和负极铜板550固定于横板522上。进一步地，正极铜板540上设置有第一定位孔544、负极铜板550上设置有第二定位孔553、横板上设置有第三定位孔524，使用定位柱560通心穿过第一定位孔544、第二定位孔553和第三定位孔524，可进一步稳固正极铜板540、负极铜板550与电容架520之间的关系。再进一步地，正极铜板540的多个第四定位孔545与电容架520的定位销525轴孔配合定位，正极铜板540进一步与电容架520定位配合。

正极铜板540、负极铜板550安装到电容架520后，第一接触端子541位于电容槽521的第一端，第二接触端子551位于电容槽521的第二端。

当电容架520与电容盖510安装时，电容架520第一端的电容槽521连同第一接触端子541和第二接触端子551落入电容位512内，同时第一接触端子541与电容位512内电容530的正极接触，第二接触端子551则与电容530的负极接触。

另外，正极铜板540的横伸部543与电容架520的连接平面叠合时，横伸部543上的第一散热孔546与正极铜板540的第二散热孔526相通组成散热通孔，使电容530与外界连通，实现散热。

• 电容阵列制作方法实施例：

电容阵列的制作方法如图7、图11所示，以一个电容架520作为安装基础，先将正极铜板540卡装到横板的第一安装槽523上，负极铜板550安装到第二安装槽527上固定。

再将定位柱560通心穿过第一定位孔544、第二定位孔553和第三定位孔524，使正极铜板540、负极铜板550与横板522进一步固定；

一个或多个电容530安装到电容架520的电容槽521内，并由正极铜板540、负极铜板550弹性夹紧且完成正负极连接。

后将电容盖510与电容架520安装并遮挡电容530。

参照图1和图12和图14所示，图12为交流电机控制器的结构分解图，由于基板110上的第一焊盘孔111、第二焊盘孔112、第三焊盘孔113均整列布置，而正极汇流板210的第四引脚211、负极汇流板220的第五引脚221、输出汇流板3的第六引脚301、组合式功率管模块400的第七引脚421和第八引脚431、电容阵列500的第一极引脚542和第二极引脚552均为整列布置，第四引脚211、第五引脚221、第六引脚301、第七引脚421、第八引脚431、第一极引脚542和第二极引脚552均可穿过叠层母排组件上的避让孔组，最后到达并穿过焊盘孔组上，后与第一引脚121的第一连接部、第二引脚131的第二连接部或第三引脚141的第三连接部实现需要的电连接。

如图12、图13所示，图13为图1的局部放大图，以负极汇流板220的第五引脚221为例，第五引脚221穿过绝缘板160、输出电流金属板140、负极电流金属板130、正极电流金属板120上的避让孔组后，最后穿过基板110上的第二焊盘孔112，且与原本穿过第二焊盘孔112的第二引脚131的第二连接部邻接，其中焊盘孔112与第二引脚131、第五引脚221均过盈配合，第一凸起部213、第二凸起部223和第三凸起部34均抵接于绝缘板160上，在第一凸起部213、第二凸起部223和第三凸起部34的抵压作用下和第四引脚211、第五引脚221和第六引脚301与基板110过盈配合的作用下，使得位于绝缘板160和基板110之间的各金属板位置更为固定，不容易翘起，防止焊接时虚焊，使叠层母排组件结构更为紧凑。

同理地：

第四引脚211穿过第一焊盘孔111与其内的第一引脚121的第一连接部邻接并固定；第六引脚301穿过第三焊盘孔113与其内第三引脚141的第三连接部连接并固定。

组合式功率管组件400：

第一功率管420作为第一可控开关器件连接于正极输入端与三相输出端之间：第一功率管420的第一个第七引脚421穿过第一焊盘孔111并与其内第一引脚121的第一连接部邻接固定；第一功率管420的第二个第七引脚421穿过第三焊盘孔113与其内第三引脚141的第三连接部邻接并固定。

第二功率管430作为第二可控开关器件连接于负极输入端与三相输出端之间：第二功率管430的第一个第八引脚431穿过第二焊盘孔112并与其内第二引脚131的第二连接部邻接固定；第二功率管430的第二个第八引脚431穿过第三焊盘孔113与其内第三引脚141的第三连接部邻接并固定。

电容阵列500：

电容阵列作为滤波组件连接于正极输入端与负极输入端之间：第一极引脚542穿过第一焊盘孔111并与其内第一引脚121的第一连接部邻接固定；第二极引脚552第二焊盘孔112并与其内第二引脚131的第二连接部邻接固定。

在该实施例中的交流电机控制器的生产过程中，由于电路器件2、输入汇流板3和输出汇流板4都从基板110的第一侧穿过焊盘孔，因此只需将输入汇流板3、输出汇流板4以及组合式功率管组件400、电容阵列500放置并一次性将组件的引脚一次性压制穿过基板110的焊盘孔组，后再将基板110第二侧突出的连接部以及引脚进行一次性的锡焊工艺，则完成交流电机控制器的加工生产，高效快捷；且同理的，叠层母排组件适用于交流电机控制器以外的其他电控设备上。

如图14所示，图14为交流电机控制器的电原理图，功率单元具有两个直流电源端子，分别是正极直流电源端子B 与负极直流电源端子B-，分别接收蓄电池输出的正极直流电及负极直流电。功率单元具有三个电流输出端子，分别对应于电机的U、V、W三相，用于向电机的三相输出电流。

第一引脚121、第一功率管420的第七引脚421源极均与正极直流电源端子B 连接；电容530的第一极引脚542与正极电流电源端子B 连接。

第二引脚131、第二功率管430的第八引脚431漏极均与负极之路电源端子B-连接；电容530的第二极引脚552与负极电流电源端子B-连接。

三个第七引脚421的漏极各一地与U、V、W三相连接，三个第八引脚431的源极各一地与U、V、W三相连接；U相第六引脚311在U相处；V相第六引脚331在V相处；W相第六引脚331在W相处。

• 叠层母排组件制作方法实施例：

参照图4和图12，图12为基于叠层母排组件1的交流电机控制器的结构分解图，由于介绍《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》第一、第二发明目的的时候对叠层母排组件1的结构进行了详细介绍，由于交流电机控制器基于叠层母排组件1，故对交流电机控制器的制作方法步骤进行解说：

以基板110作为加工基础，在基板110的第一侧（图12示下方）堆叠第一绝缘片151，再在第一绝缘片151下方堆叠正极电流金属板120，正极电流金属板120上的第一引脚121穿过第一绝缘片151上的避让孔组后，最后穿过基板110上第一焊盘孔111。

在正极电流金属板120的下方堆叠第二绝缘片152；再在第二绝缘片152的下方堆叠负极电流金属板130，负极电流金属板130上的第二引脚131穿过第二绝缘片152、正极电流金属板120和第一绝缘片151的避让孔组后，最后穿过基板110上的第二焊盘孔112。

在负极电流金属板130下方堆叠第三绝缘片153，再在第三绝缘片153下方堆叠输出电流金属板140；输出电流金属板140上的第三引脚141穿过第三绝缘片153、负极电流金属板130、第二绝缘片152、正极电流金属板120和第一绝缘片151的避让孔组后，最后穿过基板110上的第三焊盘孔113。

在输出电流金属板140下方堆叠第四绝缘片154，再在第四绝缘片154下方堆叠绝缘板160。

在绝缘板160下方布置输入汇流板2，其第四引脚211和第五引脚221穿过叠层母排组件1的避让孔组后穿过焊盘孔组。

在绝缘板160下方布置输出汇流板3，其第六引脚301穿过叠层母排组件1的避让孔组后穿过焊盘孔组。

在绝缘板160下方堆叠组合式功率管模块400，其第七引脚421和第八引脚431穿过叠层母排组件1的避让孔组后穿过焊盘孔组。

在绝缘板160下方堆叠电容阵列500，其第一极引脚542和第二极引脚552穿过叠层母排组件1的避让孔组后穿过焊盘孔组。

组装好的叠层母排组件1、组合式功率管模块400和电容阵列500进行回流焊焊接，同时将各引脚及基板110按图14中电原理图所示接法连接成电路。

最后需要强调的是，以上所述仅为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的优选实施例，并不用于限制《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》，对于该领域的技术人员来说，《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》可以有各种变化和更改，如正极电流金属板120、负极电流金属板130和输出电流金属板140的叠堆顺序互换，又例如横板522偏向侧由电容槽521的第一端变为电容521的第二端，进而影响的横伸部543从正极铜板540上转移到负极铜板550上一类等效互换等，凡在《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的保护范围之内。

1.叠层母排组件，包括：基板，所述基板上设置有焊盘孔组，所述焊盘孔组与所述基板内部覆铜电连接形成线路，所述焊盘孔组包括第一焊盘孔、第二焊盘孔和第三焊盘孔；其特征在于：正极电流金属板，所述正极电流金属板设置有第一引脚，所述正极电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第一引脚穿过所述第一焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第一连接部；负极电流金属板，所述负极电流金属板设置有第二引脚，所述负极电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第二引脚穿过所述第二焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第二连接部；输出电流金属板，所述输出电流金属板设置有第三引脚，所述输出电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第三引脚穿过所述第三焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第三连接部；正极汇流板、负极汇流板和输出汇流板，所述正极汇流板、所述负极汇流板和所述输出汇流板上分别设置有第四引脚、第五引脚和第六引脚，所述正极汇流板在相邻的两个所述第四引脚之间设置有第一凸起部，所述负极汇流板在相邻的两个所述第五引脚之间设置有第二凸起部，所述输出汇流板在相邻的两个所述第六引脚之间设置有第三凸起部；所述叠层母排组件还包括绝缘板，所述基板、所述正极电流金属板、所述负极电流金属板、所述输出电流金属板和所述绝缘板呈叠层布置且所述绝缘板位于远离所述基板的最外端，所述第一连接部与所述第三连接部连接，所述第二连接部与所述第三连接部连接，所述第一连接部与所述第二连接部连接，所述第四引脚穿过所述输出汇流板、所述负极汇流板和所述正极汇流板后，所述第四引脚与所述第一引脚邻接于所述第一焊盘孔处，且所述第四引脚和所述第一引脚均与所述第一焊盘孔连接；所述第五引脚穿过所述输出汇流板、所述负极汇流板和所述正极汇流板后，所述第五引脚与所述第二引脚邻接于所述第二焊盘孔处，且所述第五引脚和所述第二引脚均与所述第二焊盘孔连接；所述第六引脚穿过所述输出汇流板、所述负极汇流板和所述正极汇流板后，所述第六引脚和所述第三引脚邻接于所述第三焊盘孔内，且所述第六引脚和所述第三引脚均与所述第三焊盘孔连接；所述第一凸起部、所述第二凸起部和所述第三凸起部抵接于所述绝缘板。

2.根据权利要求1所述的叠层母排组件，其特征在于：所述叠层母排组件还包括绝缘层组，所述绝缘层组布置于所述基板、所述正极电流金属板、所述负极电流金属板和/或所述输出电流金属板的一侧。

3.根据权利要求2所述的叠层母排组件，其特征在于：所述叠层母排组件还包括避让孔组，所述避让孔组设置于所述正极电流金属板、所述负极电流金属板、所述输出电流金属板上和/或所述绝缘层组上；所述第一引脚、所述第二引脚和/或所述第三引脚穿过所述避让孔组。

4.根据权利要求3所述的叠层母排组件，其特征在于：所述避让孔组还设置于所述绝缘板上。

5.根据权利要求4所述的叠层母排组件，其特征在于：所述第一引脚、所述第二引脚、所述第三引脚设置于所述避让孔组的一侧上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的叠层母排组件，其特征在于：所述第四引脚与所述第一焊盘孔之间过盈配合；所述第五引脚与所述第二焊盘孔之间过盈配合；所述第六引脚与所述第三焊盘孔之间过盈配合。

7.交流电机控制器，包括：叠层母排组件、可控开关器件组件以及滤波器件组件;所述叠层母排组件包括：基板，所述基板上设置有焊盘孔组，所述焊盘组件与所述基板内部覆铜电连接形成线路，所述焊盘孔组包括第一焊盘孔、第二焊盘孔和第三焊盘孔；其特征在于：正极电流金属板，所述正极电流金属板设置有第一引脚，所述正极电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第一引脚穿过所述第一焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第一连接部；负极电流金属板，所述负极电流金属板设置有第二引脚，所述负极电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第二引脚穿过所述第二焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第二连接部；输出电流金属板，所述输出电流金属板设置有第三引脚，所述输出电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第三引脚穿过所述第三焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第三连接部；正极汇流板、负极汇流板、输出汇流板和绝缘板，所述正极汇流板、所述负极汇流板和所述输出汇流板上分别设置有第四引脚、第五引脚和第六引脚，所述正极汇流板在相邻的两个所述第四引脚之间设置有第一凸起部，所述负极汇流板在相邻的两个所述第五引脚之间设置有第二凸起部，所述输出汇流板在相邻的两个所述第六引脚之间设置有第三凸起部；所述基板、所述正极电流金属板、所述负极电流金属板和所述输出电流金属板和所述绝缘板呈叠层布置，所述第一连接部与所述第三连接部连接，所述第二连接部与所述第三连接部连接，所述第一连接部与所述第二连接部连接，所述第四引脚所述输出汇流板、所述负极汇流板和所述正极汇流板后，所述第四引脚与所述第一引脚邻接于所述第一焊盘孔处，且所述第四引脚和所述第一引脚均与所述第一焊盘孔连接；所述第五引脚穿过所述输出汇流板、所述负极汇流板和所述正极汇流板后，所述第五引脚与所述第二引脚邻接于所述第二焊盘孔处，且所述第五引脚和所述第二引脚均与所述第二焊盘孔连接；所述第六引脚穿过所述输出汇流板、所述负极汇流板和所述正极汇流板后，所述第六引脚和所述第三引脚邻接于所述第三焊盘孔内，且所述第六引脚和所述第三引脚均与所述第三焊盘孔连接；所述第一凸起部、所述第二凸起部和所述第三凸起部均抵接于所述绝缘板；所述可控开关器件组件连接于所述第一连接部与所述第三连接部之间；所述可控开关器件组件连接于所述第二连接部与所述第三连接部之间；所述滤波器件组件连接于所述第一连接部与所述第二连接部之间。

8.叠层母排组件的制作方法，其特征在于：叠层母排组件包括基板、正极电流金属板、负极电流金属板、输出电流金属板、绝缘板、正极汇流板、负极汇流板和输出汇流板，所述基板上设置有焊盘孔组，所述焊盘孔组与所述基板内部覆铜电连接形成线路，所述焊盘孔组包括第一焊盘孔、第二焊盘孔和第三焊盘孔；所述正极电流金属板设置有第一引脚，所述正极电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第一引脚穿过所述第一焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第一连接部；所述负极电流金属板设置有第二引脚，所述负极电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第二引脚穿过所述第二焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第二连接部；所述输出电流金属板设置有第三引脚，所述输出电流金属板设置所述基板的第一侧上，所述第三引脚穿过所述第三焊盘孔并在所述基板的第二侧上设置第三连接部；所述正极汇流板、所述负极汇流板和所述输出汇流板上分别设置有第四引脚、第五引脚和第六引脚，所述正极汇流板在相邻的两个所述第四引脚之间设置有第一凸起部，所述负极汇流板在相邻的两个所述第五引脚之间设置有第二凸起部，所述输出汇流板在相邻的两个所述第六引脚之间设置有第三凸起部；所述叠层式母排组件的制作方法包括：将所述正极电流金属板堆叠于所述基板上，并将所述第一引脚穿过所述第一焊盘孔；将所述负极电流金属板堆叠于所述正极电流金属板上，并将所述第二引脚穿过所述第二焊盘孔；将所述输出电流金属板堆叠于所述负极电流金属板上，并将所述第三引脚穿过所述第三焊盘孔；将所述绝缘板堆叠于所述输出电流金属板上；将所述正极汇流板、所述负极汇流板和所述输出汇流板堆叠于所述绝缘板上，所述第四引脚穿过所述第一焊盘孔并与所述第一引脚邻接，所述第五引脚穿过所述第二焊盘孔并与所述第二引脚邻接，所述第六引脚穿过所述第三焊盘孔并与所述第三引脚邻接，所述第一凸起部、所述第二凸起部和所述第三凸起部限位均抵接于所述绝缘板；将所述第一连接部与所述第一焊盘孔焊接，将所述第二连接部与所述第二焊盘孔焊接，将所述第三连接部与所述第三焊盘孔焊接。

《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》涉及电器组件领域，尤其是涉及一种电瓶车用交流电机控制器、叠层母排组件以及该种叠层母排组件的制作方法。

图1为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例的结构图。

图2为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例另一视角的结构图。

图3为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例的结构分解图。

图4为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》叠层母排组件实施例中的结构分解图。

图5为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例部分组件的结构分解图。

图6为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例中组合式功率管组件的结构分解图。

图7为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》电容阵列实施例中的结构分解图。

图8为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》电容阵列实施例部分组件结构图。

图9为图7的B处的放大图。

图10为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》电容阵列实施例中正极铜板、负极铜板与横板连接关系放大图。

图11为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例中电容阵列的部分组件结构图。

图12为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例的另一结构分解图。

图13为图1的A处局部放大图。

图14为《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》交流电机控制器实施例的电原理图。

交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法专利目的

《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的第一目的是提供一种具备高生产效率、扩展性强且应用广泛的叠层母排组件。

《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的第二目的是提供一种高模块化程度、高生产效率的交流电机控制器。

《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的第三目的是提供一种具备高生产效率的叠层母排组件的制作方法。

交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法技术方案

为了实现《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的第一目的，《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》提供一种叠层母排组件，其包括：基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板，基板上设置有焊盘孔组，焊盘组件与基板内部覆铜电连接形成线路，焊盘孔组件包括第一焊盘孔、第二焊盘孔和第三焊盘孔，正极电流金属板设置有第一引脚，正极电流金属板设置基板的第一侧上，第一引脚穿过第一焊盘孔并在基板的第二侧上设置第一连接部；负极电流金属板设置有第二引脚，负极电流金属板设置基板的第一侧上，第二引脚穿过第二焊盘孔并在基板的第二侧上设置第二连接部；输出电流金属板设置有第三引脚，输出电流金属板设置基板的第一侧上，第三引脚穿过第三焊盘孔并在基板的第二侧上设置第三连接部；基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板呈叠层布置，第一连接部与第三连接部连接，第二连接部与第三连接部连接，第一连接部与第二连接部连接。

由上述方案可见，由于正极电流金属板的第一引脚、负极电流金属板的第二引脚和输出电流金属板的第三引脚从同一侧穿过基板上的焊盘孔组，并在基板的第二侧上分别设置有第一连接部、第二连接部和第三连接部，而基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板叠层布置，在基于叠层母排组件的电控装置的组装加工工序时，只需将多个不同的电路器件、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板同时进行叠层压制，使各预设好的引脚同时穿过基板的预设好的焊盘孔组，再通过一次性回流焊工序则完成基于叠层母排组件的电控装置的组装焊接。叠层母排能提供大电流网络外，可使用自动化设备规模化生产，生产效率大大提高，扩展性强且使用广泛。

进一步的方案是，叠层母排组件还包括绝缘层组，绝缘层组布置于基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板的一侧。

由上可见，绝缘层组可以为单独的绝缘片或者是覆盖在基板、正极电流金属板、负极电流金属板或输出电流金属板上的绝缘镀层，由于基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板均有导电性，将绝缘组布置于基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板的一侧，可以有效隔绝相邻两者之间电流击穿短路，同时可以防止外置的电路元件插入时击穿短路，防止对电路的破坏，且压制生产中无需控制板材间距，提高生产效率。

进一步的方案是，叠层母排组件还包括避让孔组，避让孔组设置于正极电流金属板、负极电流金属板、输出电流金属板上和绝缘层组上；第一引脚、第二引脚和第三引脚穿过避让孔组。

由上可见，由于设置了避让孔组，第一引脚、第二引脚或第三引脚在穿过基板前，直接穿过正极电流金属板、负极电流金属板或输出电流金属板而无需绕行，使电路布线更为便利，其外，避让孔对引脚起一定的定位作用，组装压制过程中更稳定，有效提高良品率。

进一步的方案是，叠层母排组件还包括绝缘板，绝缘板与基板、正极电流金属板、负极电流金属板、输出电流金属板和绝缘层组层叠布置，且绝缘板位于远离基板的最外端；避让孔组还设置于所绝缘板上。

由上可见，绝缘板能防治外置电路器件与正极电流金属板、负极电流金属板、输出电流金属板之间产生击穿短路而造成电路破坏外，绝缘板对叠层母排组件起防压保护作用。而外置电路器件可以直接穿过绝缘板上的避让孔组，后穿过正极电流金属板、负极电流金属板、输出电流金属板和绝缘层组的避让孔组，最后穿过基板的焊盘孔组，实现电路连接。

进一步的方案是，第一引脚、第二引脚、第三引脚设置于避让孔组的一侧上。

由上可见，以正极电流金属板为例，由于在正极电流金属板生产过程中，第一引脚是通过冲压工艺或铣、钻等工艺使正极电流金属板形成开孔，且开孔的边轮廓凸起部伸向孔内，将边轮廓凸起部进行弯折工序，则形成第一引脚；在冲压工艺或铣、钻工序中将开孔直接设置为避让孔，可以减少另一道开孔工序，有效提高生产效率。

进一步的方案是，叠层母排组件排还包括正极汇流板，正极汇流板设置有第四引脚，第四引脚穿过第一焊盘孔且与第一连接部邻接；叠层母排组件排还包括负极汇流板，负极汇流板设置有第五引脚，第五引脚穿过第二焊盘孔且与第二连接部邻接；叠层母排组件排还包括输出汇流板，输出汇流板设置有第六引脚，第六引脚穿过第三焊盘孔且与第三连接部邻接。

由上可见，正极汇流板和负极汇流板作为电流输入端，输出汇流板为电流输出端；正极汇流板、负极汇流板和输出汇流板可穿过焊盘孔与基板实现锡焊，即当进行叠层母排组件的叠层压制安装时，可同时将正极汇流板、负极汇流板和输出汇流板进行叠层压装，优化工序，提高效率。

进一步的方案是，第一引脚与第一焊盘孔之间过盈配合；第二引脚与所述第二焊盘孔之间过盈配合；第三引脚与第三焊盘孔之间过盈配合。

由上可见，由于第一引脚、第二引脚和第三引脚与焊盘孔组之间过盈配合，当进行压制组装工序后，各板材之间的位置得到相对固定，第一引脚、第二引脚和第三引脚与焊盘孔组的相对位置也得到固定，提高下一步锡焊工艺的加工效率、稳定性和良品率。

进一步的方案是，正极汇流板上设置有位于第四引脚之间的第一凸起部，负极汇流板上设置有位于第五引脚之间的第二凸起部；输出汇流板上设置有位于第六引脚之间的第三凸起部。

由上可见，以正极汇流板为例，当正极汇流板的第四引脚与基板的焊盘孔组过盈配合，第一凸起部对处于正极汇流板与基板之间各金属板进行压紧固定，使叠层母排组件结构更紧凑更稳固，且能防止虚焊的出现。

为了实现《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的第二目的，《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》提供一种交流电机控制器，包括：叠层母排组件、可控开关器件组件以及滤波器件组件。叠层母排组件包括：基板，基板上设置有焊盘孔组，焊盘组件与基板内部覆铜电连接形成线路，焊盘孔组件包括第一焊盘孔、第二焊盘孔和第三焊盘孔；其特征在于：正极电流金属板，正极电流金属板设置有第一引脚，正极电流金属板设置基板的第一侧上，第一引脚穿过第一焊盘孔并在基板的第二侧上设置第一连接部；负极电流金属板，负极电流金属板设置有第二引脚，负极电流金属板设置基板的第一侧上，第二引脚穿过第二焊盘孔并在基板的第二侧上设置第二连接部；输出电流金属板，输出电流金属板设置有第三引脚，输出电流金属板设置基板的第一侧上，第三引脚穿过第三焊盘孔并在基板的第二侧上设置第三连接部；基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板呈叠层布置，第一连接部与第三连接部连接，第二连接部与第三连接部连接，第一连接部与第二连接部连接；可控开关器件组件连接于第一连接部与第三连接部之间；可控开关器件组件连接于第二连接部与第三连接部之间；滤波器件组件连接于第一连接部与第二连接部之间。

由上述方案可见，由于正极电流金属板的第一引脚、负极电流金属板的第二引脚和输出电流金属板的第三引脚从同一侧穿过基板上的焊盘孔组并成为第一连接部、第二连接部和第三连接部，且基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板叠层布置，在基于叠层母排组件的电控装置的组装加工工序时，只需将多个不同的电路器件、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板同时进行压制，使各引脚同时穿过基板的焊盘孔组，再进行一次性的锡焊工序则完成基于盖叠层母排组件的电控装置的组装焊接，叠层母排组件扩展性强，生产效率大大提高且使用广泛。

为了《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》的第三个发明目，《交流电机控制器、叠层母排组件及其制作方法》提供一种的叠层母排组件的制作方法，叠层母排组件包括基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板；基板上设置有焊盘孔组，焊盘孔组与基板内部覆铜电连接形成线路，焊盘孔组件包括第一焊盘孔、第二焊盘孔和第三焊盘孔；正极电流金属板设置有第一引脚，正极电流金属板设置基板的第一侧上，第一引脚穿过第一焊盘孔并在基板的第二侧上设置第一连接部；负极电流金属板设置有第二引脚，负极电流金属板设置基板的第一侧上，第二引脚穿过第二焊盘孔并在基板的第二侧上设置第二连接部；输出电流金属板设置有第三引脚，输出电流金属板设置基板的第一侧上，第三引脚穿过第三焊盘孔并在基板的第二侧上设置第三连接部；基板、正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板呈叠层布置，第一连接部与第三连接部连接，第二连接部与第三连接部连接，第一连接部与第二连接部连接；其特征在于：叠层式母排组件的制作方法包括：正极电流金属板堆叠于基板上，第一引脚插入第一焊盘孔；负极电流金属板堆叠于正极电流金属板上，第二引脚插入第二焊盘孔；输出电流金属板堆叠于负极电流金属板上，第三引脚插入第三焊盘孔；对第一引脚与第一焊盘孔之间、第二引脚与第二焊盘孔之间、第三引脚与第三焊盘孔之间进行同时回流焊接。

由上可见，叠层母排组件的制作只需把正极电流金属板、负极电流金属板和输出电流金属板进行堆叠，并同时将其对应的第一引脚、第二引脚或第三引脚插入基板的焊盘孔组内，其后进行一次性的回流焊，制作步骤与母排对比大幅下降，生产效率大大提高，且叠层母排组件适用广泛。

电瓶车因其不燃烧汽油产生动力，具有环保、污染小的特点，在旅游景区等对环境要求较高的地方得到广泛的应用。截至2016年4月的电瓶车设有一个交流电机控制器，用于将蓄电池输出的直流电源转换成三相交流电源并驱动电机转动。

电路基板在电气领域应用广泛且必不可少，基板内置有一定的电线路、其上布置有焊盘孔组，不同的器件布置并焊接在焊盘孔上，形成各种各样不用应用的电路板。

以电瓶车使用的交流电机控制器为例，交流电机控制器用于将蓄电池输出的直流电源转换成三相交流电源并驱动电机转动。截至截至2016年4月技术中的交流电机控制器包括由基板，基板上设置有第一直流电源端子、第二直流电源端子以及电流输出端子，且第一直流电源端子与电流输出端子之间连接有多个第一可控开关器件，电流输出端子与第二直流电源端子之间连接有多个第二可控开关器件；基板上还根据实际供电需求设置有不同的其他电路器件。第一直流电源端子、第二直流电源端子以及电流输出端子与基板间通过设置覆铜块实现电连接；第一可控开关器件、第二可控开关器件以及电路器件通过逐个插装、锡焊实现其与基板的电连接；而IGBT则通过螺栓固定连接在基板上。

截至2016年4月的基板安装制造工艺中，由于器件插装工作是逐个插装后再锡焊连接，插装工序费事耗时，难以提升基板组装加工的生产效率，且传动基板母排可扩展性能差。

印制线路板及其制作方法专利目的

《印制线路板及其制作方法》在于克服2015年10月之前技术的缺陷，提供一种能够改善焊盘缺损问题、保证焊盘局部区域无悬镍的印制线路板及其制作方法。

印制线路板及其制作方法技术方案

《印制线路板及其制作方法》包括以下步骤：准备PCB在制板；确定局部蚀刻区域：在整板线路图形的一面上确定局部蚀刻区域，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通；制作局部蚀刻区域图形：在所述PCB在制板上将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮制作出来；第一次外层图形转移：在制作局部蚀刻区域图形后的PCB在制板上贴第一外层干膜，将整板线路图形暴露出来；图镀铜镍金：对第一次外层图形转移后的PCB在制板依次电镀铜层、镍层和金层，局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上均形成铜镍金包裹圈；外层图形蚀刻：将整板线路图形蚀刻出来。

在其中一个实施例中，所述制作局部蚀刻区域图形的步骤包括：第二次外层图形转移：在所述PCB在制板上贴第二外层干膜，局部蚀刻区域干膜开窗，将所述局部蚀刻区域图形暴露出来，并在所述局部蚀刻区域上镀锡，再退膜处理；局部蚀刻：将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮蚀刻出来。

在其中一个实施例中，所述确定局部蚀刻区域的具体步骤为：确定整板线路图形一面上的部分区域作为判定区域，将所述判定区域和整板线路图形中的孔位图进行对比，判断所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮是否均与所述基铜处于导通，若处于导通，则输出该判定区域为局部蚀刻区域；若不处于导通，进一步判定能否制作金属孔使所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮均与所述基铜导通，若能，对所述判定区域制作金属孔并输出该判定区域为局部蚀刻区域，若不能，则重新确定新的判定区域。

在其中一个实施例中，确定所述判定区域的具体步骤为：随意框选整板线路图形一面上的部分区域并进行迭代运算，执行指令：若框选区域旁导体距离该区域内图形间距≤10密耳，则合并为新区域；若框选区域旁导体距离该区域内图形间距＞10密耳，则不合并；依次迭代，直至区域不再扩大为止，该最终区域为所述判定区域。

在其中一个实施例中，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通的方式为：采用钻通孔方式，使局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜直接导通；或者，采用钻盲孔和通孔方式，通过盲孔、内部线路和通孔结合使局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜间接导通。

在其中一个实施例中，在所述图镀铜镍金步骤后，所述外层图形蚀刻步骤前，还包括步骤：第三次外层图形转移：在图镀铜镍金后的PCB在制板上贴耐镀金干膜，镀硬金图形区域干膜开窗；电镀硬金：对镀硬金图形区域进行电镀硬金处理并退膜。

在其中一个实施例中，所述准备PCB在制板的步骤包括：准备制作PCB在制板的多块芯板、内层图形制作、层压多块芯板、POFV（Plating Over Filled Via，通孔塞孔后孔上电镀）工艺、钻孔以及孔金属化。一种由上述所述的印制线路板的制作方法制作得到的印制线路板。

印制线路板及其制作方法有益效果

《印制线路板及其制作方法》的有益效果在于：所述局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通，图镀铜镍金时，局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上能够形成铜镍金包裹圈，在进行外层图形蚀刻时，铜镍金包裹圈能够从顶面及所有侧面对局部蚀刻区域图形中的焊盘、线路和铜皮进行保护，能够避免局部蚀刻区域中出现悬镍问题，改善焊盘缺损问题、保证焊盘局部区域无悬镍。所述印制线路板的制作方法，采用金属孔进行导通使局部蚀刻区域的焊盘、线路和铜皮上形成铜镍金包裹圈，无需另外增加导线导通，蚀刻完成后铜镍金包裹圈也无需去除，工艺简单，操作方便，能有效提高焊盘制作能力及合格率。所述印制线路板由上述印制线路板的制作方法制作得到，因此具备所述印制线路板的制作方法的技术效果，所述印制线路板局部区域焊盘及线路无悬镍问题，使用性能稳定。

《中华人民共和国海洋行业标准:超滤膜及其组件(HY/T 112-2008)》由中国标准出版社出版。2100433B