一种用印制板新型设计的平板变压器的制作方法

1.本实用新型涉及pcb技术和开关电源技术领域，特别是涉及一种用印制板新型设计的平板变压器。


背景技术：

2.现在电子产品朝小型化、轻薄化的趋势发展。变压器作为电力电子设备中的关键元件之一，也趋向于小型化设计。
3.传统的平板变压器，绕组使用pcb板，其设计思路为：通常使用的是以磁芯中柱为中心，绕组围绕平板磁芯中柱进行设计，其磁路从磁芯中柱均匀向两侧分布到磁芯两端，然后磁芯两端又合并到磁芯中柱位置，其示意图见图7所示，理论上，φ1 φ2＝φ3。
4.常规设计绕组集中在磁芯内部，主要存在于线圈匝数较少的情况下，对于匝数较多的，则需要增加绕组板的高度，进而产品高度就增加了，在一些需要扁平化的工作场景下就无法满足要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用印制板新型设计的平板变压器，分别围绕磁芯两端的通孔为中心设计绕组，总体呈现两个独立的磁路。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种用印制板新型设计的平板变压器，包括由单层pcb板组成的多层pcb板和磁芯，单层pcb板上设置有两个不同中心的绕组。
8.所述磁芯为一对相对放置的e型磁芯，多层pcb板并排设置有3个用于插接磁芯的通孔，两个绕组以两侧的通孔作为中心。
9.所述多层pcb板通过在单层pcb板间放置半固化片压合形成。
10.所述单层pcb板由覆铜板制成，覆铜板通过在两层铜箔或紫铜带之间放置半固化片压合形成。
11.所述单层pcb板钻设有埋孔，埋孔孔壁在单层pcb板间形成电气连接。
12.所述单层pcb板还设置有导孔，导孔孔壁在多层pcb板间形成电气连接。
13.所述导孔与埋孔的孔壁通过pth或电镀工艺加厚，两者孔壁厚度要求≥25μm。
14.所述多层pcb板通过环氧树脂胶固定在磁芯底部凹槽内。
15.所述多层pcb板的另一端与另一块磁芯之间留取有一定的空间。
16.所述磁芯之间通过环氧树脂胶粘接固定。
17.本实用新型的有益效果在于：有效利用磁芯两端以外的区域进行布线设计，增加了布线时的可利用面积，同时实现多匝数设计的要求，并进一步降低变压器高度，满足扁平化工作场景下的使用要求。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的平板变压器结构示意图。
19.图2为本实用新型实施例提供的覆铜板剖视图。
20.图3为本实用新型实施例提供的多层pcb板剖视图。
21.图4为本实用新型实施例提供的新型绕组设计线路图。
22.图5为本实用新型实施例提供的新型绕组电原理图。
23.图6为本实用新型实施例提供的新型绕组设计截面磁通路径图。
24.图7为本实用新型提供的现有技术平板变压器的结构与截面磁通路径示意图。
25.图中：1-铜箔或紫铜带，2-半固化片，3-磁芯，4-单层pcb 板，5-埋孔，6-绕组，7-导孔，8-多层pcb板，9-通孔
具体实施方式
26.下面结合附图进一步描述本实用新型的具体实施例，但要求保护的范围并不局限于此。
27.实施例1
28.如图1-4所示，本实用新型提供一种用印制板新型设计的平板变压器，包括由单层pcb板4组成的多层pcb板8与磁芯3，磁芯3 为一对相对放置的e型磁芯，多层pcb板8并排设置有3个用于插接磁芯的通孔9，两个绕组6以两侧的通孔9作为中心，并设置于单层pcb板4上。
29.利用高转速的钻机在单层pcb板4上钻设埋孔5与导孔7，埋孔孔壁在单层pcb板间形成电气连接，导孔孔壁在多层pcb板间形成电气连接。埋孔5与导孔7的孔壁通过pth或电镀工艺加厚，孔壁厚度要求≥25μm。
30.多层pcb板8通过环氧树脂胶固定在磁芯3底部凹槽内，多层 pcb板8的另一端与另一块磁芯之间留取有一定的空间，磁芯3之间通过环氧树脂胶粘接固定。
31.如图5-6所示，设计绕组线圈时，绕组线圈n1与n2没有直接的关系，绕组线圈n1与n2可以单独设计，也可以进行串、并联设计。
32.为满足实际需求，多层pcb板8还可钻设盲孔，盲孔孔壁在多个单层pcb板间形成电气连接。
33.上述平板变压器的制作过程如下：
34.单层pcb板的制作：通过将紫铜带打磨、表面棕化或者黑化、叠片、压合形成覆铜板；再经过钻孔形成埋孔、通过沉铜、压膜、曝光、显影、蚀刻工序后形成所需线路，该线路设计分布于磁芯两端，磁芯中间为共用部分。
35.多层pcb板的制作：将蚀刻后的覆铜板打磨、表面棕化或者黑化、叠片、压合形成需要的铜板；再经过钻孔形成通孔或盲孔、通过沉铜、压膜、曝光、显影、蚀刻工序，形成最终需要的多层pcb 板，将该新型绕组板置于平板磁芯内，组装成平板变压器。
36.在高温、高压、真空条件下，覆铜板通过在两层铜箔或紫铜带 1之间放置半固化片2压合形成；多层pcb板通过在单层pcb板间放置半固化片压合形成。
37.所述铜箔或紫铜带材质为t1、t2、t3、c1100、tu1、tu2、tp1 及tp2其中的一种。半固化片材质为fr-4(s1000-2b、s1180b、 s1000b)，以及cem-1、cem-3其中的一种。
38.该类平板变压器主要用于开关电源高压小电流dc/dc模块中，在电路中主要起电压变换、功率传输、隔离等作用，在高频、功率传输等使用场合中具有其它变压器不可替代的优势。


技术特征：
1.一种用印制板新型设计的平板变压器，包括由单层pcb板(4)组成的多层pcb板(8)和磁芯(3)，其特征在于，单层pcb板(4)上设置有两个不同中心的绕组(6)。2.根据权利要求1所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述磁芯(3)为一对相对放置的e型磁芯，多层pcb板(8)并排设置有3个用于插接磁芯的通孔(9)，两个绕组(6)以两侧的通孔(9)作为中心。3.根据权利要求2所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述多层pcb板(8)通过在单层pcb板(4)间放置半固化片(2)压合形成。4.根据权利要求3所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述单层pcb板(4)由覆铜板制成，覆铜板通过在两层铜箔或紫铜带(1)之间放置半固化片(2)压合形成。5.根据权利要求4所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述单层pcb板(4)钻设有埋孔(5)，埋孔孔壁在单层pcb板(4)间形成电气连接。6.根据权利要求5所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述单层pcb板(4)还设置有导孔(7)，导孔孔壁在多层pcb板(8)间形成电气连接。7.根据权利要求6所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述导孔(7)与埋孔(5)的孔壁通过pth或电镀工艺加厚，两者孔壁厚度要求≥25μm。8.根据权利要求2所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述多层pcb板(8)通过环氧树脂胶固定在磁芯(3)底部凹槽内。9.根据权利要求8所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述多层pcb板(8)的另一端与另一块磁芯(3)之间留取有一定的空间。10.根据权利要求2所述的用印制板新型设计的平板变压器，其特征在于，所述磁芯(3)之间通过环氧树脂胶粘接固定。

技术总结
本实用新型公开了一种用印制板新型设计的平板变压器，包括由单层PCB板组成的多层PCB板和磁芯，磁芯为一对相对放置的E型磁芯，多层PCB板并排设置有3个用于插接磁芯的通孔，两个绕组以两侧的通孔作为中心设置于单层PCB板上，单层PCB板上钻设有埋孔与导孔，埋孔孔壁在单层PCB板间形成电气连接，导孔孔壁在多层PCB板间形成电气连接。本实用新型有效利用磁心两端以外的区域进行布线设计，增加了布线时的可利用面积，同时实现多匝数设计的要求，并进一步降低变压器高度，满足扁平化工作场景下的使用要求。用要求。用要求。


技术研发人员：雷乃兴 龙敏 况光禄 吴明春 毕浩晨 王廷东
受保护的技术使用者：中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司（国营第四三二六厂）
技术研发日：2021.10.21
技术公布日：2022/3/4