一种平面变压器以及电路系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种变压器，特别是涉及一种精密封装的平面变压器以及包括有该平面变压器的电路系统。


背景技术：

2.在现代设备(例如，通信设备)的生产中，小尺寸、精密与轻薄已成为基准要求。因此，出现了应用于其中的平面变压器。平面变压器由磁芯和绕组组装后得到。工作时，平面变压器的磁芯和绕组裸露在工作环境中，与空气相接触。在某些情况下，这种裸露会影响平面变压器的电气性能。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种精密封装的平面变压器，能够隔绝平面变压器不受外部环境影响，同时减少不必要的封装材料，降低封装成本。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种平面变压器，包括：变压器本体，以及封闭所述变压器本体的封装。所述封装的至少一部分的外形与所述变压器本体的至少一部分的外形相一致。
5.在一个可行的实现方式中，所述封装的至少一部分的外表面与所述变压器本体的至少一部分的外表面相距一预设距离，所述预设距离为 0.1mm-10mm。
6.在一个可行的实现方式中，所述封装由模塑料通过模压成型方式得到，或由灌封胶通过灌装固化方式得到。
7.在一个可行的实现方式中，所述模塑料和/或所述灌封胶由绝缘散热材料制成。
8.在一个可行的实现方式中，所述封装的表面设置有散热孔，和/或散热片。
9.在一个可行的实现方式中，所述变压器本体包括平面绕组和磁芯，所述平面绕组包括至少一个磁芯孔，所述磁芯通过所述至少一个磁芯孔嵌入所述平面绕组完成组装，以形成所述变压器本体。
10.在一个可行的实现方式中，所述磁芯由软磁材料制成，且具有以下形状中的一种：圆柱形、圆环形、u形或e形。
11.在一个可行的实现方式中，所述平面绕组的连接端连接引脚，所述引脚裸露于所述封装的外表面。
12.在一个可行的实现方式中，所述平面绕组的连接端与所述引脚通过焊接方式连接。
13.本实用新型还提供了一种电路系统，所述电路系统包括如上所述的平面变压器。
14.实施本实用新型，具有如下有益效果：可以依据平面变压器的外形进行精密封装，可以保护平面变压器不受外部环境影响，减少封装用了，降低封装成本。
附图说明
15.图1a是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的变压器本体的示例性结构示意图；
16.图1b是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的变压器本体的另一种示例性结构示意图；
17.图2a是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的示例性结构示意图；
18.图2b是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的另一种示例性结构示意图；
19.图3a是根据本实用新型的一些实施例所示的另一种平面变压器的示例性结构示意图；
20.图3b是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的另一种示例性结构示意图。
21.图中的附图标记：100-变压器本体，110-磁芯，110-1-第一磁芯，110-2
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第二磁芯，120-平面绕组，122-贯通口，130-连接端，140-封装，150-引脚。
具体实施方式
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.图1a是根据本实用新型一些实施例所示的平面变压器的变压器本体的实例性示意图。如图1a所示，变压器本体100包括磁芯110，平面绕组120以及连接端130。磁芯110可以是由软磁材料制成。示例性的软磁材料可以包括纯铁、低碳钢、铁硅合金、铁铝合金、铁硅铝合金、镍铁合金、钴铁合金、铁氧体材料、铁基非晶合金、铁基纳米晶等。在一些实施例中，磁芯110可以具有一形状。该形状可以包括圆柱形、圆环形、u形、e形等。如图1所示的示例性中，磁芯110可以为u形磁芯，其包括一个相互对置的磁芯组：第一磁芯110-1(本说明书中也可以称为上磁芯110-1)以及第二磁芯110-2(本说明书中也可以称为下磁芯110-2)。可以理解，变压器本体100的磁芯110的形状可以是根据不同的应用场景而发生改变。图1 中的示例仅仅出于说明的目的。
26.平面绕组120可以包括至少一个平面绕组单元。每个平面绕组单元可以是处于完
全固化状态的组件。例如，平面绕组单元可以是采用电路印刷的方式制备的。在绝缘基板上覆盖有导电材料例如铜箔后，依照预先确定的电路图对铜箔进行刻蚀，去除不需要的铜箔部分，保留下导通的线路，从而得到平面绕组单元。
27.在一些实施例中，所述至少一个平面绕组单元可以通过层叠方式以形成所述平面绕组。在一些实施例中，所述至少一个平面绕组单元通过粘结层相互层叠以形成所述平面绕组单元。作为示例，假定三个平面绕组单元层叠形成的一个平面绕组，最底层的平面绕组单元的顶层表面可以覆盖上一层粘结层，然后与中间层的平面绕组单元的底层表面粘结至一体。同样的，中间层的平面绕组单元的顶层表面也可以覆盖上一层粘结层，与顶层的平面绕组单元的底层表面粘结至一体，从而得到所述平面绕组。在一些实施例中，所述粘结层可以包括绝缘粘结剂，例如，聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚丁二烯酸、有机硅、聚酯亚胺、聚酰亚胺等。
28.在一些实施例中，每个平面绕组单元可以至少包括一个贯通口。所述贯通口可以与磁芯110的形状匹配，以接收磁芯110。参考图1，磁芯110 是u形磁芯，平面绕组120的各个平面绕组单元上都具有两个贯通口。贯通口的形状可以是匹配磁芯110的形状。例如，贯通口的形状可以是长方形。平面绕组单元的贯通口可以是预先开口的。例如，在绝缘基板上根据制备要求在预设的位置进行开口。平面绕组单元在组成平面绕组时，每个平面绕组单元的贯通口将对齐，以形成平面绕组的磁芯孔122。通过磁芯孔 122，在变压器本体的组装过程中，磁芯110可以通过磁芯孔122顺利通过。
29.连接端130可以是变压器本体100与外界设备进行连接的通道。例如，变压器本体100可以通过连接端130连接至电路板上(例如，作为输入、输出端与电路板连接)。在一些实施例中，连接端130可以是在平面绕组的制备过程中实现的。例如，在刻蚀时保留一部分不属于用于构成绕组线圈的铜箔。该部分铜箔与最终形成的绕组线圈相连，形成了连接端130。在一些实施例中，连接端130可以设置在平面绕组的边缘部分，以便后续与其他组件进行连接。
30.图1b是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的变压器本体的另一种示例性结构示意图。图1b所示的为变压器本体组装完毕后的侧视图。图示的磁芯110为u型磁芯。组装完毕后，第一磁芯110-1以及第二磁芯110-2(本说明书中也可以称为下磁芯110-2)的竖直部分分别嵌入磁芯孔122内。水平部分则与平面绕组接触。侧视图可以是类似“中”字旋转90
°
后的样式。
31.图2a和图2b是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的示例性结构示意图。图3a和图3b是根据本实用新型的一些实施例所示的平面变压器的另一示例性结构示意图。如图2a-图3b所示，平面变压器200 可以包括变压器本体100以及封装140。封装140的外表在图2a以及图3a 中中以虚线表示。图2b以及图3b中显示了封装后平面变压器200的外形。
32.在一些实施例中，封装140的至少一部分的外形与变压器本体100的至少一部分外形相一致。如图2a和图2b所示，封装140的外形与变压器本体100的外形相一致。如图3a和图3b所示，封装140的上半部分的外形与变压器本体100的上半部分的外形相一致。应当注意的是，图2a-图3b只是实例性的说明，其他变换也在本实用新型的保护范围之内。例如，封装140的右半部分的外形与变压器本体100的右半部分的外形相一致。
33.在一些实施例中，封装140可以由模塑料通过模压成型方式得到。实例性的模塑料可以是不饱和聚酯模塑料。在得到变压器本体100后，可以将变压器本体100包覆在模塑料中。再使用预先设计的封装模具对其进行挤压成型，最终得到平面变压器200。
34.在一些实施例中，封装140可以由灌封胶通过灌装固化方式得到。实例性的灌封胶可以是环氧树脂。在得到变压器本体100后，可以将变压器本体10-放置于封装模具中。再向封装模具中导入灌封胶后封装固化，最终得到平面变压器200。
35.在一些实施例中，所述模塑料和/或所述灌封胶可以由绝缘散热材料制成。任意具备以上功能的材料所得到的模塑料和/或灌封胶都在本实用新型的保护范围之内。
36.在一些实施例中，在变压器本体100的外部形成封装140时，可以根据变压器本体100的外形设计精密的封装模具。该封装模具可以按照变压器本体100的外形设计，同时向外扩一定的距离。也就是说，封装完成后，封装140与变压器本体100的一致外形的部分之间相距一定的距离。也可以是说，封装140的至少一部分的外表面与变压器本体100的至少一部分的外表面相距一预设距离。该预设距离可以是在设计封装模具时确定的。所述预设距离可以如图2a以及图3a中的h所示。所述预设距离可以是 0.1mm-10mm中的任一数值。例如，0.1mm、0.5mm、1mm、5mm或10mm。
37.在一些实施例中，封装140的表面可以设置有散热孔。例如，封装140 的表面可以按一定形状开孔比如圆形、正六边形等。这样可以增加封装140 与外界环境的接触面，提高散热能力。
38.在一些实施例中，封装140的表面可以设置有散热片。例如，散热片可以通过导热硅胶粘结或物理固定的方式设置于封装140的表面。变压器本体100在工作时产生的热量，可以通过封装140与散热片的接触面传递至散热片，再由散热片将热量散发出去。
39.在一些实施例中，平面绕组120的连接端130可以连接引脚150。连接端130可以通过焊接的方式与引脚150相连接。封装后，引脚140可以裸露在封装140的外表面。也可以说，引脚140由一部分可以是裸露在封装 140的外部的。例如，在对变压器本体100进行封装时，封装模具上设置有允许引脚150通过的通孔。在平面绕组120与磁芯110组装完毕固定好，并且连接端130与引脚150连接好后，放入封装模具进行封装时，引脚150 可以通过通孔伸出封装模具之外。这样，封装后所得到的平面变压器200 的引脚150则可以位于封装140的外部。
40.本实用新型所披露的平面变压器，通过精密封装实现了变压器本体与外界环境的隔离，保证了变压器的正常工作的稳定性。同时，精密封装使封装面积变小，节约了封装材料，降低了封装成本。
41.本实用新型的另一实施例还披露了一种电路系统。该电路系统可以包括以上所述的平面变压器。
42.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
43.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于
本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。