铜针式多层PCB平板变压器的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种铜针式多层PCB平板变压器。

背景技术：

传统的变压器不管是在结构上还是在工艺上均存在以下缺陷：

1）虽然也有出现多层PCB平板，但是这些PCB平板是由多片PCB板叠加拼装，因此在生产工艺过程中有包括PCB板叠加拼装工序，这样不仅造成了工序的繁琐，而且也使得产品整体体积加大，造成产品的不稳定性；

2）传统的变压器需要进行多次绕圈绕制、挂线、修线等生产工艺，进一步繁琐了生产工艺，由此造成工作效率低下；

3）传统变压器是采用引线与导孔紧密连接的,这种连接方式必须在两者的连接处焊锡才能实现电路的贯通，因此这种方式很容易造成电路不通的现象；另外，传统采用手工引线，不仅劳动强度大，而且工作效率低下。

综合上述描述，现有的平板变压器不管是在结构上还是工艺上都无法满足市场的需求。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种体积小、产品性能结构稳定、生产工序简单及生产效率高的铜针式多层PCB平板变压器。

为实现上述目的，本实用新型提供一种铜针式多层PCB平板变压器，包括多层PCB板和两块磁芯，所述多层PCB板的边缘处均开设有多个导孔，且每个导孔内均植入铜针，每个铜针均延伸出多层PCB板的上下两个端面；每个铜针与多层PCB板的连接处均焊接有焊锡层；所述两块磁芯分别固定在多层PCB板的上下两个端面后，两块磁芯的两侧短边均贴合在一起后形成一磁芯装配体。

其中，所述磁芯装配体的外围均包裹有固定胶纸。

其中，所述磁芯装配体与多层PCB板接触的位置上点覆有粘接剂层。

其中，每个铜针延伸出多层PCB板的其中一末端通过绞花刀模处理后形成绞花位，每个绞花位与对应的导孔相接。

其中，所述多层PCB板的两侧短边均向内凹陷形成一凹槽，且多层PCB板的中心位置上设置有一通孔；每个磁芯的两侧短边均延伸有与凹槽相适配的第一卡块，两个第一卡块的厚度之和等于凹槽的深度；每个磁芯的中心位置上均延伸有与通孔相适配的第二卡块，两个第二卡块的厚度之和等于通孔的深度；通过第一卡块与凹槽的适配及第二卡块与通孔的适配后两个磁芯与多层PCB板分别固定连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的铜针式多层PCB平板变压器，具有如下有益效果：

1）采用单片多层PCB板替代原有的多片PCB板叠加拼装，不仅省略了生产流程中的PCB板叠加拼装工序，进一步缩小了产品体积，提升了产品的一致性和稳定性；

2）通过铜针插入多层PCB板上预留的导孔替代传统平板变压器的引线，实现多层PCB板内的多路绕组与铜针紧密连接，连接处即使不焊锡也能实现电路贯通。且铜针稳固结实，大大提高了变压器与电路板焊接时的稳固性和抗震性能。

附图说明

图1为本实用新型的铜针式多层PCB平板变压器的爆炸图；

图2为图1组装后的立体图。

主要元件符号说明如下：

10、多层PCB板 11、磁芯

12、铜针 13、焊锡层

14、固定胶纸 15、粘接剂层

16、绞花位 101、导孔

102、凹槽 103、通孔

111、第一卡块 112、第二卡块。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1-2，本实用新型提供的铜针式多层PCB平板变压器，包括多层PCB板10和两块磁芯11，多层PCB板10的边缘处均开设有多个导孔101，且每个导孔101内均植入铜针12，每个铜针12均延伸出多层PCB板10的上下两个端面；每个铜针12与多层PCB板10的连接处均焊接有焊锡层13；两块磁芯11分别固定在多层PCB板10的上下两个端面后，两块磁芯11的两侧短边均贴合在一起后形成一磁芯装配体；磁芯装配体的外围均包裹有固定胶纸14，磁芯装配体与多层PCB板10接触的位置上点覆有粘接剂层15。

相较于现有技术的情况，本实用新型提供的铜针式多层PCB平板变压器，具有如下有益具体优势：

1）采用单片多层PCB板替代原有的多片PCB板叠加拼装，不仅省略了生产流程中的PCB板叠加拼装工序，进一步缩小了产品体积，提升了产品的一致性和稳定性；

2）通过铜针插入多层PCB板上预留的导孔替代传统平板变压器的引线，实现多层PCB板内的多路绕组与铜针紧密连接，连接处即使不焊锡也能实现电路贯通。且铜针稳固结实，大大提高了变压器与电路板焊接时的稳固性和抗震性能。

在本实施例中，每个铜针12延伸出多层PCB板的其中一末端通过绞花刀模处理后形成绞花位16，每个绞花位与对应的导孔相接。铜针直径与多层PCB板导孔孔径相当，顶部采用机器绞花，锲入多层PCB板时，绞花位与导孔相接，防止铜针脱落。

在本实施例中，多层PCB板10的两侧短边均向内凹陷形成一凹槽102，且多层PCB板的中心位置上设置有一通孔103；每个磁芯11的两侧短边均延伸有与凹槽相适配的第一卡块111，两个第一卡块111的厚度之和等于凹槽的深度；每个磁芯的中心位置上均延伸有与通孔相适配的第二卡块112，两个第二卡块的厚度之和等于通孔的深度；通过第一卡块与凹槽的适配及第二卡块与通孔的适配后两个磁芯与多层PCB板分别固定连接。上述通过凹槽与卡块的适配及通孔与卡块的适配，实现了多层PCB板与磁芯的固定，也方便了两者的定位。

本实用新型铜针式多层PCB平板变压器的制作工艺，包括以下步骤：

第一步，按预设电路绕组及尺寸结构印制多层PCB板；

第二步，用自动插针机向多层PCB板的每个导孔内植入铜针；其中，该步骤的具体步骤为： 按多层PCB板的尺寸结构设计自动插针模具和绞花刀模治具；将与多层PCB板上的导孔数量相同的铜针装入自动插针模具中；自动插针机开始工作，自动插针模具模具出口吐出铜针，绞花刀模完成绞花，植入PCB板，剪线，复位，插针完成；

第三步，用波峰焊机在多层PCB板与每个铜针的连接处焊锡；

第四步，将两块磁芯分别装入多层PCB板的上下端面；

第五步，用自动包胶机在磁芯外围包固定胶纸；

第六步，用自动点胶机在磁芯与多层PCB板的接触处点粘接剂层后形成产品；

第七步，将产品放进烤箱内使粘接剂层固化；

第八步，将固化后的产品进行电气性能测试，测试合格后形成成品;

第九步，在成品的表面上喷印产品标识及生产批次号；

第十步，进行外观检查，合格后包装入库。

在本实施例中，经多次试验，导孔的直径为1.18mm时，铜针的直径为1.20mm，由此可保证自动插针的顺利完成，也可确保成品后的稳固特性；自动插针机动作可同时完成数十根铜针的插针工作。自动插针机需要设置的参数有铜针长度、绞花位置 、植入力度等；铜针长度与绞花位置可随产品需要调整，铜针植入力度经反复试验，当多层PCB为18层板时，植入力设定为57N，可确保铜针植入到位且不对多层PCB板造成损伤；铜针植入后，未焊锡前，垂直拔出力为35N。

本实用新型提供的铜针式多层PCB平板变压器，还如下具体优势：

1）用插针机替代传统手工引线，可实现几十铜针同时锲入到位，节约了制作时间，大大提升了生产效率；

2）插针完成后，采用波峰焊锡机在导孔处加锡替代传统手工电铬铁焊接，提高了产能，并保证了导孔与铜针连接处良好的透锡性能；

3）PCB板的多层结构，可轻松实现多路（10路以上）电压输出；

4）省略了传统变压器的多次绕圈绕制、挂线、修线等生产工艺，简化了生产流程，生产效率得到显著提升。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。