JP2019140088A - 金属塊溶接コラム組合せ及びそれを適用する電源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】金属塊溶接コラム組合せ及びそれを適用する電源モジュールを提供する。【解決手段】第１端及び第１端に対向する第２端を有し、少なくとも一方の第１端と第２端の何れも溶接面を有する少なくとも２つの金属塊溶接コラムと、前記金属塊溶接コラムを一体に接続する少なくとも１つの絶縁塊と、を含む金属塊溶接コラム組合せ。金属塊溶接コラム組合せは、回路基板のコネクタとして表面実装工程に用いられ、倒れにくく、且つ作業効率を向上させるというメリットを有する。【選択図】図3

Description

本発明は、電気コネクタ及びそれを適用する電源モジュールに関し、特に、表面実装工程（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ；ＳＭＤ）に好適に使用される電気コネクタ及びそれを適用する電源モジュールに関する。

現在、電源モジュールは、体積がより小さく出力電力密度がより高くなっているため、体積がより小さい状況で如何に出力電力密度をより高くするかは、現在の電源モジュールが直面している実際的な問題である。

電源モジュールの平面空間は限られており、３次元空間を効果的に利用して出力電力密度を高めることができる。複数層の回路基板により積層された電源モジュールでは、電源モジュールの高さ方向を十分に利用することで、集積度及び出力電力密度を高めることができる。

現在、複数層の回路基板により積層された電源モジュールでは、各回路基板間の大電流の電気的接続が一般的に単独の銅塊により実現されており、単独の銅塊のアスペクト比があまり大きくない状況で工程が何とか達成される。しかしながら、単独の銅塊の高さが大きく且つ幅が小さい場合、工程の危険性が大きくなる。例えば、１）表面実装工程（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ；ＳＭＤ）の過程中、単独の銅塊の第１の溶接面を第１の回路基板に溶接する場合、銅塊は、アスペクト比が大きすぎ、重心が高すぎるため、倒れやすい。２）銅塊の数が多すぎるので、複数回吸い込む必要がある。３）銅塊の第１の溶接面を第１の回路基板に溶接した後で、銅塊の第２の溶接面（第１の溶接面に対向する溶接面）を第２の回路基板に溶接する場合、銅塊の第１の溶接面と第１の回路基板との間のはんだが再溶融し、且つ銅塊の第１の溶接面が第１の回路基板を載せることで、銅塊の重心が更に上がり、銅塊がより倒れやすくなる。

本発明は、革新的な金属塊溶接コラム組合せを提供することで、上記の表面実装工程の問題を解決する。

本発明の一実施例において、金属塊溶接コラム組合せは、第１端及び第１端に対向する第２端を有し、少なくとも一方の第１端と第２端の何れも溶接面を有する少なくとも２つの金属塊溶接コラムと、前記金属塊溶接コラムを一体に接続する少なくとも１つの絶縁塊と、を含む。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの金属塊溶接コラムのアスペクト比は１以上である。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの金属塊溶接コラムのアスペクト比は１よりも小さい。

本発明の一実施例において、各金属塊溶接コラムの材料は、銅又は銅合金、銀又は銀合金である。

本発明の一実施例において、絶縁塊の材料は、プラスチックである。

本発明の一実施例において、金属塊溶接コラム組合せのアスペクト比は２よりも小さい。

本発明の一実施例において、絶縁塊は、少なくとも１つの絶縁間隙部及び少なくとも２つの係合突出部を含み、絶縁間隙部が隣接する金属塊溶接コラムを分離させる。

本発明の一実施例において、各係合突出部の厚さが均一ではなく、絶縁間隙部に近い厚さが絶縁間隙部から離れる厚さよりも小さい。

本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの形は、同じ又は異なる。

本発明の一実施例において、各金属塊溶接コラムは、対応する前記係合突出部をそれぞれ挿入させるための、少なくとも１つのスルーホール又は凹溝を有する。

本発明の一実施例において、前記係合突出部は、長方形、半円状又は三角形の断面を有する。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの金属塊溶接コラムは、第１端又は第２端がスロットを有し、又は第１端と第２端が何れもスロットを有する。

本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第１端が面一であり、且つ少なくとも１つの金属塊溶接コラムの第２端と他の前記金属塊溶接コラムの第２端が面一ではない。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムの第１端と他の前記金属塊溶接コラムの第１端が面一ではなく、且つ少なくとも１つの金属塊溶接コラムの第２端と他の前記金属塊溶接コラムの第２端が面一ではない。

本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第１端が面一であり、且つ前記金属塊溶接コラムの第２端が面一である。

本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第１端と第２端の何れも溶接面を有する。

本発明の一実施例において、電源モジュールは、少なくとも１つの回路基板と、回路基板に設けられ、且つ少なくとも１つの金属塊溶接コラムの溶接面が回路基板に溶接される金属塊溶接コラム組合せと、を含む。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの回路基板は、第１の回路基板と第２の回路基板を含み、少なくとも１つの金属塊溶接コラムの第１端の溶接面と第２端の溶接面がそれぞれ第１の回路基板と第２の回路基板に溶接される。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの回路基板は、システムボードである。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの回路基板は、プリント回路基板又はアルミニウム基板である。

本発明の一実施例において、少なくとも１つの回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面と前記金属塊溶接コラムの第１端とが互いに接触し、且つ少なくとも１つの回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、少なくとも１つの突出部を有する。

本発明の一実施例において、前記金属塊溶接コラムの第１端と第２端の何れも溶接面を有する。

要するに、本発明の金属塊溶接コラム組合せによれば、少なくとも２つのアスペクトの大きい金属塊溶接コラムを絶縁塊によって結合させて構造全体のアスペクト比を減少させ、表面実装工程時に安定して垂直に立たせることができる。金属塊溶接コラム組合せは、表面実装工程中に一回だけ吸い込めばよいが、単独の銅塊を採用すれば、生産中に複数回吸い込む必要がある。比べると、金属塊溶接コラム組合せを採用すると、表面実装工程の効率を向上させることができる。金属塊溶接コラム組合せは、複数層の回路基板により積層された電源モジュールにより多くの高さ空間を提供し、電源モジュールの集積化、出力電力密度をより高くすることができる。

下記図面の説明は、本発明の前記または他の目的、特徴、メリット、実施例をより分かりやすくするためのものである。
本発明の一実施例による電源モジュールを示す外観斜視図である。 本発明の一実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 図２の金属塊溶接コラム組合せを示す分解図である。 本発明の別の実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 本発明のまた別の実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 本発明の更に１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 本発明のまた１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 図７の金属塊溶接コラム組合せを示す分解図である。 本発明の更に１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 図９の金属塊溶接コラム組合せを示す分解図である。 本発明のまた１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。 図１１の金属塊溶接コラム組合せを示す分解図である。 図１１の金属塊溶接コラム組合せを示す側面図である。 本発明の一実施例による溶接面が面一ではない金属塊溶接コラム組合せを示す。 本発明の別の実施例の溶接面が面一ではない金属塊溶接コラム組合せを示す。 本発明の一実施例による回路基板を示す側面図である。

本発明の記述をより詳細化し十分させるためには、添付図面及び下記の多様な実施例を参考してよい。図面において、同じ番号は、同じ又は類似な素子を示す。一方、本発明に不要な制限を与えないように、周知の素子とステップを実施例において説明しない。

実施形態と特許請求の範囲において、正文で冠詞に対して特別に限定しない限り、「一」と「前記」は、単一又は複数を総括して指してもよい。

本発明の一つの態様は、電源モジュールを提供するが、他の一つの態様は、電源モジュール内の電気コネクタ又は支持素子として各種類の表面実装工程（ＳＭＤ）に適用される金属塊溶接コラム組合せを提供する。本発明の電源モジュールは、少なくとも１つの回路基板と、回路基板に設けられ、且つその少なくとも一方の第１端又は第２端の溶接面が回路基板に電気的に接続される金属塊溶接コラム組合せと、を含む。以下、図１〜図１６に合わせて金属塊溶接コラム組合せ及び電源モジュールの具体的な実施形態を説明する。図１〜図３を参照されたい。図１は、本発明の一実施例による電源モジュールを示す外観斜視図である。図２は、本発明の一実施例による金属塊溶接コラム組合せを示す。図３は、図２の金属塊溶接コラム組合せを示す分解図である。

本実施例において、電源モジュール１００は、例えば第１の回路基板１０４及び第２の回路基板１０２の２つの回路基板を含む。第１の回路基板１０４が第２の回路基板１０２の上方に設けられる。第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２とが積層して設けられ、且つ金属塊溶接コラム組合せ１５０によって互いに電気的に接続される。つまり、金属塊溶接コラム組合せ１５０は、第１端の溶接面（１５２ａ、１５４ａ）が第１の回路基板１０４に溶接され、第２端の溶接面（１５２ｂ、１５４ｂ）が第２の回路基板１０２に溶接される。これにより、金属塊溶接コラム組合せ１５０が第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２との間の大電流の導電通路となる。本実施例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０が第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２との間に支持作用を発揮することで、第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２との間に、第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２における素子を収容するための収容空間１０６を有する。金属塊溶接コラム組合せ１５０の存在により、収容空間１０６に部品をもう２層置くことができ、金属塊溶接コラム組合せ１５０が電源モジュール１００の集積化と電力密度を効果的に向上させることができる。本実施例において、第１の回路基板１０４は電力回路基板であってよく、第２の回路基板１０２は控制回路基板であってよい。他の実施例において、第１の回路基板１０４又は第２の回路基板１０２は、プリント回路基板又はアルミニウム基板又はユーザーのシステムボードであってよい。

他の実施例において、電源モジュールは、１つの回路基板（例えば第１の回路基板１０４又は第２の回路基板１０２の一方）のみを含んでよい。金属塊溶接コラム組合せ１５０が前記回路基板に設けられ、且つ少なくとも１つの金属塊溶接コラムの第１端又は第２端の溶接面が前記回路基板に電気的に接続され、即ち、金属塊溶接コラム組合せ１５０の第１端の溶接面が回路基板に溶接され、又は金属塊溶接コラム組合せ１５０の第２端の溶接面が回路基板に溶接され、外部素子との電気的接続のために回路基板に大電流の導電通路を提供する。

他の実施例において、電源モジュールは、２つ以上の回路基板（例えば第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２に加えて、より多くの回路基板を更に積層して設ける）を含んでもよい。隣接する２つの回路基板は、積層して設けられ、且つ隣接する２つの回路基板同士が金属塊溶接コラム組合せ１５０によって電気的に接続する。

金属塊溶接コラム組合せ１５０は、少なくとも２つの金属塊溶接コラム（例えば金属塊溶接コラム１５２、１５４）及び少なくとも１つの絶縁塊（例えば絶縁塊１５６）を含む。各金属塊溶接コラムは、第１端及び第１端に対向する第２端を有し、少なくとも１つの金属塊溶接コラムの第１端と第２端の何れも溶接面（例えば溶接面１５２ａ、１５４ａ、１５２ｂ、１５４ｂ）を有する。金属塊溶接コラムの材料は、銅、銅合金、銀又は銀合金であってよい。絶縁塊の材料は、例えばプラスチックのような、隣接する金属塊溶接コラムに対して接続及び絶縁作用を発揮するための絶縁材料である。本実施例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０としては、金属塊溶接コラム１５２と金属塊溶接コラム１５４の２つの金属塊溶接コラムを例として説明するが、実用において、金属塊溶接コラム組合せ１５０における金属塊溶接コラムの数は必要に応じて定められるが、これに限定されない。金属塊溶接コラム１５０は、第１端の溶接面が第１の回路基板１０４に溶接され、第２端の溶接面が第２の回路基板１０２に溶接される。例えば、金属塊溶接コラム１５２の第１端と第２端は、溶接面１５２ａと溶接面１５２ｂをそれぞれ有し、金属塊溶接コラム１５４の第１端と第２端は、溶接面１５４ａと溶接面１５４ｂをそれぞれ有し、溶接面１５２ａと１５４ａが第１の回路基板１０４に溶接され、溶接面１５２ｂと１５４ｂが第２の回路基板１０２に溶接される。他の実施例において、金属塊溶接コラム１５２の第１端と第２端は、溶接面１５２ａと溶接面１５２ｂをそれぞれ有するが、金属塊溶接コラム１５４の第１端と第２端は何れも、溶接面を有しない。金属塊溶接コラム１５２は大電流の導通通路として回路基板に電気的に接続されるが、金属塊溶接コラム１５４は回路基板に電気的に接続せず、単なる支持作用を発揮する。２つの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）は、絶縁塊１５６によって一体に接続され、且つ２つの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）の第１端が面一であり、同時に第２端も面一である。例えば、金属塊溶接コラム１５２の第１端と金属塊溶接コラム１５４の第１端が面一であり、即ち溶接面１５２ａが溶接面１５４ａに揃える。金属塊溶接コラム１５２の第２端と金属塊溶接コラム１５４の第２端が面一であり、即ち、溶接面１５２ｂが溶接面１５４ｂに揃える。本実例において、２つの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）の何れも「工」字状の金属塊であり、絶縁塊１５６の上面が「工」字状であり、側面が「十」字状である。

電源モジュールの出力電力密度を高めるために、電源モジュールの素子密度を相応的に高める必要がある。通常、第１の回路基板１０４と第２の回路基板１０２における素子をできる限り両者の間の収容空間１０６内に置く。これは前記収容空間の十分な高さを要求し、即ち、金属塊溶接コラム組合せ１５０の各金属塊溶接コラムの高さＨがその幅Ｗ２よりも大きく、例えばアスペクト比（Ｈ／Ｗ２）が２よりも大きい。アスペクト比が２よりも大きい単一の金属塊溶接コラムを使用する場合、下記の問題がある。１）表面実装工程（ＳＭＤ）の過程中、単一の金属塊溶接コラムを回路基板１０４に溶接する過程中に、単一の金属塊の重心が高すぎ、安定して垂直に立つことができなく、倒れやすい。２）表面実装工程において、必要な銅塊の数が多すぎるので、複数回吸い込む必要がある。３）銅塊の第１の溶接面を第１の回路基板１０４に溶接した後で、更に銅塊の第２の溶接面（第１の溶接面に対向する溶接面）を第２の回路基板１０２に溶接する場合、銅塊の第１の溶接面と第１の回路基板１０４との間のはんだが再溶融され、且つ銅塊の第１端の溶接面が第１の回路基板１０４を載せることで、銅塊重心が更に上がり、銅塊がより倒れやすい。金属塊溶接コラム組合せ１５０を採用する場合、整体アスペクト比を２よりも小さくし、表面実装工程の時に金属塊溶接コラム組合せ１５０の重心が大幅に下がり、第１の回路基板を載せる前提でも、安定して垂直に立つことができ、倒れにくく、工程で一回吸い込むだけでよく、表面実装工程の効率を向上させる。具体的に（図２参照）、金属塊溶接コラム組合せ１５０のアスペクト比Ｈ／Ｗ１は２よりも小さい。本実例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０のアスペクト比Ｈ／Ｗ１の比は約１に等しい。

他の実施例において、少なくとも１つの金属塊溶接コラムのアスペクト比（Ｈ／Ｗ２）は１以上である。又は、少なくとも１つの金属塊溶接コラムのアスペクト比（Ｈ／Ｗ２）は１よりも小さい。

絶縁塊１５６は、少なくとも１つの絶縁間隙部１５６ａ及び２つ以上の係合突出部１５６ｂを含む。絶縁間隙部１５６ａは、２つの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）を分離させる。本実例において、係合突出部１５６ｂの断面は、正方形又は長方形である。

本実例において、各金属塊溶接コラムは、対応する前記係合突出部をそれぞれ挿入させるための、１つ以上の凹溝を有する。例えば、金属塊溶接コラム１５２は、対応する係合突出部１５６ｂを挿入させるための、２つの凹溝１５２ｃを有する。金属塊溶接コラム１５４は、対応する係合突出部１５６ｂをそれぞれ挿入させるための、２つの凹溝１５４ｃを有する。

金属塊溶接コラム組合せ１５０のアスペクト比Ｈ／Ｗ１が小さく（各金属塊溶接コラムと比べると）、重心が低いので、表面実装工程の時に、金属塊溶接コラム組合せ１５０が回路基板を載せても、絶対的に安定して垂直に立つことができ、生産中に一回吸い込むだけでよく、複数回吸い込む金属塊溶接コラムより、表面実装工程の効率が向上する。

金属塊溶接コラム組合せ１５０と電源モジュール１００の構造と機能の関係については、上記のように説明したが、金属塊溶接コラム組合せの構造は上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０に限定されない。以下、より多くの金属塊溶接コラム組合せの実施形態を挙げる。

図４を参照されたい。図４は、本発明の別の実施例による金属塊溶接コラム組合せ１５０ａを示す。上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０と異なり、本実例において、各係合突出部１５６ｂの厚さが均一ではなく、係合突出部１５６ｂの側断面が逆テーパ面であり、絶縁間隙部１５６ａに近い厚さＴ１が絶縁間隙部１５６ａから離れる厚さＴ２よりも小さいので、金属塊溶接コラム（１５２、１５４）と絶縁塊１５６との結合信頼性を確保し、その高温溶接工程中に熱膨張と収縮の時の金属塊溶接コラム（１５２、１５４）と絶縁塊１５６の結合をより安定にする。本実例において、２つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。

図５を参照されたい。図５は、本発明のまた別の実施例による金属塊溶接コラム組合せ１５０ｂである。上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０と異なり、本実例において、各係合突出部１５６ｂの断面は、半円状（前記の正方形又は長方形の断面と異なる）である。各金属塊溶接コラムの複数の組合せの凹溝（例えば凹溝１５２ｃ）も対応的に半円状の断面に変わる必要がある。本実例において、２つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。

図６を参照されたい。図６は、本発明の更に１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ１５０ｃを示す。上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０と異なり、本実例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０ｃは、３つの金属塊溶接コラム（１５４’、１５２’、１５２’）を含み、必要に応じて柔軟的に組み合せて金属塊溶接コラムを設置し、異なる構造の絶縁塊１５６を使用してよい。２つの金属塊溶接コラム１５２’の構造が同じ且つ面一となるが、金属塊溶接コラム１５４’の構造と異なり、且つ２つの金属塊溶接コラム１５２’が金属塊溶接コラム１５４’に平行して設けられる。各金属塊溶接コラム１５２’により提供される溶接面は、金属塊溶接コラム１５４’の溶接面よりも小さい。

図７、図８を同時に参照されたい。図７は、本発明のまた１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ１５０ｄである。図８は、図７の金属塊溶接コラム組合せ１５０ｄを示す分解図である。上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０ｃと異なり、本実例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０ｄは、平行して配列する３つの金属塊溶接コラム（１５２、１５４、１５８）を含む。具体的に、金属塊溶接コラム（１５２、１５４、１５８）の上、下溶接面の長さ方向は互いに平行する。金属塊溶接コラム（１５２、１５４）の何れも「工」字状の金属塊であるが、金属塊溶接コラム１５８は「Ｔ」字状の金属塊である。絶縁塊１５６’は、「井」字状の絶縁塊であり、「Ｔ」字状の金属塊溶接コラム１５８を挿入させるための中心の溝孔１５６ｃを有する。絶縁塊１５６’の両側にも、それぞれ金属塊溶接コラム（１５２、１５４）の対応する凹溝（１５２ｃ、１５４ｃ）に挿入する係合突出部１５６ｂを有する。本実例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０ｄの高さＨと幅Ｗ３の比値が１よりも小さく、即ちアスペクト比Ｈ／Ｗ３が１よりも小さく、且つ絶縁塊１５６’の上面が「井」字状であり、側面がダブル十字状である。

図９、図１０を同時に参照されたい。図９は、本発明の更に１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ１５０ｅである。図１０は、図９の金属塊溶接コラム組合せ１５０ｅを示す分解図である。上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０と異なり、本実例において、絶縁塊１５６”の絶縁間隙部１５６ａは中へ縮む。本実例において、絶縁間隙部１５６ａの両側の係合突出部１５６ｄは、数が１つまで減少され、且つ三角形の断面である。２つの金属塊溶接コラム（１５２”、１５４”）の組合せのスルーホール（１５２ｄ、１５４ｄ）も、対応する係合突出部１５６ｄが挿入し組み合せるための三角形の断面である。本実例において、２つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。

図１１〜図１３を同時に参照されたい。図１１は、本発明のまた１つの実施例による金属塊溶接コラム組合せ１５０ｆである。図１２は、図１１の金属塊溶接コラム組合せ１５０ｆを示す分解図である。図１３は、図１１の金属塊溶接コラム組合せ１５０ｆを示す側面図である。上記の金属塊溶接コラム組合せ１５０と異なり、本実例において、金属塊溶接コラム組合せ１５０は、大きい高さを有するので、電源モジュールの集積化及び電力密度を高めるように、高さが小さい素子を内蔵するためのスロット１６２を底端に加えることができる。スロット１６２は、必要に応じて金属塊溶接コラムのトップ端に設計されてもよく、底端に限定されない。図１３の視角から分かるように、２つの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）のスロット１６２は互いに揃え且つ連通し、ロングストリップ型の素子又は少なくとも１つの素子を内蔵することができる。本実例において、２つの金属塊溶接コラムの構造の形は同じである。他の実施例において、１つの金属塊溶接コラムの第１端又は前記第２端の一方しかスロットを有しなく、又は第１端と第２端の何れもスロットを有する。他の実施例において、一部の金属塊溶接コラムの第１端又は前記第２端がスロットを有し、又は第１端と第２端の何れもスロットを有し、他の金属塊溶接コラムの第１端と第２端の何れもスロットを有しなくてもよい。他の実施例において、一部の金属塊溶接コラムの第１端がスロットを有し、他の金属塊溶接コラムの第２端がスロットを有してもよい。金属塊溶接コラムに必要な第１端又は第２端の必要とするスロットは、実際の状況によって定められるので、具体的にどの又はどのような金属塊溶接コラムの第１端又は第２端でスロッティングを行うかは限定されない。

前記の金属塊溶接コラムとしては、まずスタンピング又は機械成形加工を行ってから、絶縁塊と共にプラスチック鋳型によって成形して結合することで金属塊溶接コラム組合せを形成する。又は、金属塊溶接コラムと絶縁塊に対して、まずそれぞれ成形してから、組み立てて合わせる。例えば、金属塊溶接コラムと絶縁塊との結合部は遊嵌され、ジグによって組み立てて位置決めして接着剤で接着させる。又は、金属塊溶接コラムと絶縁塊との結合部は移行又は密着となり、ジグによってプレスして組立要求を満たせる。

上記の図１〜１３の実施例において、金属塊溶接コラム組合せの２つの端（第１端と第２端）は何れも面一である。

図１４〜図１６を同時に参照されたい。図１４〜図１６は、溶接面が面一ではない金属塊溶接コラム組合せ及びそれに合わせた回路基板を示す。図１４において、金属塊溶接コラム組合せ１５０ｇの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）は、その一端で面一ではなく、即ち溶接面１５２ａと溶接面１５４ａとが面一ではなく、金属塊溶接コラム組合せ１５０ｇの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）は他端で面一である。他の実施例において、図１４に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム１５２と１５４の第１端と第２端の何れも溶接面を有する場合、前記電源モジュールは３つの回路基板を有してよい。回路基板の厚さが均一であり、一方の回路基板が金属塊溶接コラム１５２の第１端の溶接面に電気的に接続され、他方の回路基板が金属塊溶接コラム１５４の第１端の溶接面に電気的に接続され、また１つの回路基板が金属塊溶接コラム１５２と１５４の第２端の溶接面に電気的に接続される。他の実施例において、図１４に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム１５２と１５４の第１端と第２端の何れも溶接面を有する場合、前記電源モジュールは、２枚の回路基板を有してよい。金属塊溶接コラム１５２と１５４の第２端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一であり、金属塊溶接コラム１５２と１５４の第１端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一ではなく、厚さが均一ではない回路基板としては図１６に示す回路基板を採用してよい。回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、溶接部Ａと溶接部Ｂを有し、溶接部Ｂが溶接部Ａに対して突出部を形成することで、金属塊溶接コラム１５２と１５４の第１端の溶接面に電気的に接続される。

図１５において、金属塊溶接コラム組合せ１５０ｈの金属塊溶接コラム（１５２、１５４）は、その第１端と第２端で何れも面一ではなく、即ち第１端における溶接面１５２ａと溶接面１５４ａが面一ではなく、且つ第２端における溶接面１５２ｂと溶接面１５４ｂも面一ではない。図１５に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム組合せの溶接面が面一ではない場合、前記電源モジュールは、それぞれ金属塊溶接コラム１５２の第１端、第２端及び金属塊溶接コラム１５４の第１端、第２端に電気的に接続される４つの均一な厚さを有する回路基板を含んでよい。他の実施例において、図１５に示す金属塊溶接コラム組合せを電源モジュールに適用し且つ金属塊溶接コラム組合せの溶接面が面一ではない場合、前記電源モジュールは、２つの回路基板を含んでよい。金属塊溶接コラム１５２と１５４の第１端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一ではなく、金属塊溶接コラム１５２と１５４の第２端の溶接面に電気的に接続される回路基板は厚さが均一ではなく、厚さが均一ではない回路基板としては、図１６に示すような回路基板を採用してよい。回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、溶接部Ａと溶接部Ｂを有し、溶接部Ｂが溶接部Ａに対して突出部を形成することで、金属塊溶接コラム１５２と１５４の第１端の溶接面に電気的に接続され、及び別の回路基板の金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、溶接部Ａと溶接部Ｂを有し、溶接部Ｂが溶接部Ａに対して突出部を形成することで、金属塊溶接コラム１５２と１５４の第２端の溶接面に電気的に接続される。

説明する必要があるのは、金属塊溶接コラム組合せと電気的に接続される回路基板の形は、金属塊溶接コラム組合せにおける第１端又は第２端の面一の状況によって定められ、ここで一部の実施例のみを挙げるが、これに限定されない。

要するに、本発明の金属塊溶接コラム組合せによれば、少なくとも２つのアスペクトの大きい金属塊溶接コラムを絶縁塊によって結合させて金属塊溶接コラムの構造全体のアスペクト比を減少させ、表面実装工程時に安定して垂直に立たせることができる。金属塊溶接コラム組合せは、工程中に一回だけ吸い込めばよいが、複数の独立した金属塊溶接コラムを採用すれば、工程中に複数回吸い込む必要がある。それに対して、金属塊溶接コラム組合せは、表面実装工程における効率がより高い。金属塊溶接コラム組合せの設計によれば、より多くの高さ空間を積層する多層回路基板を提供し、電源モジュールの出力電力密度及び集積化を高める。

本発明を実施形態により前記の通りに開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者なら誰でも、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。

１００ 電源モジュール
１０２ 第２の回路基板
１０４ 第１の回路基板
１０６ 収容空間
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ、１５０ｅ、１５０ｆ、１５０ｇ、１５０ｈ、 金属塊溶接コラム組合せ
１５２、１５２’、１５２”、１５４、１５４’、１５４”、１５８ 金属塊溶接コラム
１５２ａ、１５２ｂ、１５４ａ、１５４ｂ 溶接面
１５２ｃ、１５４ｃ 凹溝
１５２ｄ、１５４ｄ スルーホール
１５６ 絶縁塊
１５６ａ 絶縁間隙部
１５６ｂ、１５６ｄ 係合突出部
１５６ｃ 溝孔
１６２ スロット
Ｈ 高さ
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 幅
Ｔ１、Ｔ２ 厚さ
Ｄ１、Ｄ２ 方向
Ａ、Ｂ 溶接部

Claims (15)

1. それぞれ第１端及び前記第１端に対向する第２端を有し、少なくとも一方の前記第１端と前記第２端の何れも溶接面を有する少なくとも２つの金属塊溶接コラムと、
   前記金属塊溶接コラムを一体に接続する少なくとも１つの絶縁塊と、
   を含むことを特徴とする金属塊溶接コラム組合せ。
2. 少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムのアスペクト比は１以上であることを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
3. 少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムのアスペクト比は１よりも小さく、前記金属塊溶接コラム組合せのアスペクト比は２よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
4. 前記金属塊溶接コラムの材料は、銅、銅合金、銀又は銀合金であり、前記絶縁塊の材料は、プラスチックであることを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
5. 前記絶縁塊は、少なくとも１つの絶縁間隙部及び少なくとも２つの係合突出部を含み、前記絶縁間隙部が隣接する前記金属塊溶接コラムを分離させることを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
6. 各前記係合突出部の厚さが均一ではなく、前記絶縁間隙部に近い厚さが前記絶縁間隙部から離れる厚さよりも小さい請求項５に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
7. 各前記金属塊溶接コラムは、対応する前記係合突出部をそれぞれ挿入させるための、少なくとも１つのスルーホール又は凹溝を有し、前記係合突出部が長方形、半円状又は三角形の断面を有する請求項５に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
8. 少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムの前記第１端又は前記第２端は、スロットを有し、或いは前記第１端と前記第２端の何れもスロットを有することを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
9. 前記金属塊溶接コラムの前記第１端が面一であり、且つ少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムの前記第２端と他の前記金属塊溶接コラムの前記第２端が面一ではないことを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
10. 少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムの前記第１端と他の前記金属塊溶接コラムの前記第１端が面一ではなく、且つ少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムの前記第２端と他の前記金属塊溶接コラムの前記第２端が面一ではないことを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
11. 前記金属塊溶接コラムの前記第１端が面一であり、且つ前記金属塊溶接コラムの前記第２端が面一であることを特徴とする請求項１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
12. 前記金属塊溶接コラムの前記第１端と前記第２端の何れも前記溶接面を有する請求項９又は１０又は１１に記載の金属塊溶接コラム組合せ。
13. 少なくとも１つの回路基板と、
    前記少なくとも１つの回路基板に設けられ、且つ少なくとも１つの金属塊溶接コラムの前記溶接面が前記少なくとも１つの回路基板に溶接される請求項１〜１２の何れか１項に記載の金属塊溶接コラム組合せと、
    を含む電源モジュール。
14. 前記少なくとも１つの回路基板は、第１の回路基板と第２の回路基板を含み、少なくとも１つの前記金属塊溶接コラムの前記第１端の溶接面と前記第２端の前記溶接面がそれぞれ前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に溶接される請求項１３に記載の電源モジュール。
15. 前記少なくとも１つの回路基板の前記金属塊溶接コラム組合せに向かう面と前記金属塊溶接コラムの前記第１端とが互いに接触し、且つ前記少なくとも１つの回路基板の前記金属塊溶接コラム組合せに向かう面は、少なくとも１つの突出部を有する請求項１３に記載の電源モジュール。
    

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