微小化平面变压器的制作方法

1.本发明涉及变压器技术领域，特别是涉及一种微小化平面变压器。


背景技术：

2.随着信息技术的不断发展，移动终端及其配件也随之朝着小型化、便捷化的方向发展。
3.为了使得移动终端的电源适配器的体积减小，电源适配器的变压器可采用平面变压器。随着技术的不断进步，要求的不断提高，平面变压器也朝着更微小化的方向发展。
4.然而，微小化后的平面变压器由于电路板的面积减小，导致电路板上的线路和绕组之间的间隔也减小，电路板上的电路之间、线路与绕组之间产生的寄生电容也随之增大，尤其是绕组的导线之间的寄生电容对变压器的正常工作干扰很大，影响了平面变压器的性能。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种微小化平面变压器。
6.一种微小化平面变压器，包括：电路板和磁芯组件；所述电路板上设置有第一通孔和第二通孔，所述电路板上设置有第一绕组和第二绕组，所述第一绕组绕所述第一通孔设置，所述第二绕组绕所述第二通孔设置；所述磁芯组件包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯设置于所述电路板的一侧，所述第二磁芯设置于所述电路板的另一侧，所述第一磁芯的第一端穿过所述第一通孔与所述第二磁芯的第一端连接，所述第一磁芯的第二端穿过所述第二通孔与所述第二磁芯的第二端连接；所述第一绕组包括多层同心设置的第一导线圈，内外相邻的两层第一导线圈之间设置有第一沟道，所述第一沟道内填充第一屏蔽层，各所述第一导线圈的表面设置有第二屏蔽层，所述第二屏蔽层的两侧分别与相邻的两个第一屏蔽层连接；所述第二绕组包括多层同心设置的第二导线圈，内外相邻的两层第二导线圈之间设置有第二沟道，所述第二沟道内填充第三屏蔽层，各所述第二导线圈的表面设置有第四屏蔽层，所述第三屏蔽层的两侧分别与相邻的两个第四屏蔽层连接。
7.在一个实施例中，所述第一屏蔽层与所述第二屏蔽层一体连接。
8.在一个实施例中，所述第三屏蔽层与所述第四屏蔽层一体连接。
9.在一个实施例中，所述第二屏蔽层的厚度为30μm至50μm。
10.在一个实施例中，所述第四屏蔽层的厚度为30μm至50μm。
11.在一个实施例中，所述第一沟道的宽度为0.8mm至1mm。
12.在一个实施例中，所述第二沟道的宽度为0.8mm至1mm。
13.在一个实施例中，其特征在于，所述第一沟道的深度为40μm至55μm，所述第二沟道的深度为40μm至55μm。
14.在一个实施例中，所述电路板包括第一电路子板和第二电路子板，所述第一电路子板与所述第二电路子板连接，所述第一电路子板开设有多个第一过孔，所述第一导线圈包括第一奇数导线圈和第一偶数导线圈，所述第一奇数导线圈设置于所述第一电路子板上，所述第一偶数导线圈设置于所述第二电路子板上，相邻的两个第一奇数导线圈通过所述第一过孔与位于相邻的两个第一奇数导线圈之间的第一偶数导线圈连接，所述第一沟道开设于所述第一电路子板上，各所述第二屏蔽层位于各所述第一奇数导线圈的表面。
15.在一个实施例中，所述第二导线圈包括第二奇数导线圈和第二偶数导线圈，所述第二奇数导线圈设置于所述第一电路子板上，所述第二偶数导线圈设置于所述第二电路子板上，相邻的两个第二奇数导线圈通过第二过孔与位于相邻的两个第二奇数导线圈之间的第二偶数导线圈连接，所述第二沟道开设于所述第二电路子板上，各所述第四屏蔽层位于各所述第二奇数导线圈的表面。
16.本发明的有益效果是：通过在绕组的导线圈之间设置屏蔽层，并且通过屏蔽层将导线圈覆盖，从而使得相邻的导线圈之间得到进一步阻隔，此外，还能够对两个绕组之间进行阻隔，从而有效减小了绕组的导线圈之间的寄生电容，减小了绕组间的寄生电容，减小了寄生电容对变压器的工作的干扰，避免影响平面变压器的性能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为一实施例的微小化平面变压器的剖面结构示意图；图2为图1中a处局部放大结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1至图2所示，其为本发明一实施例的微小化平面变压器10，包括：电路板100和磁芯组件200；所述电路板100上设置有第一通孔101和第二通孔102，所述电路板100上设置有第一绕组300和第二绕组400，所述第一绕组300绕所述第一通孔101设置，所述第二绕组400绕所述第二通孔102设置；所述磁芯组件200包括第一磁芯210和第二磁芯220，所述第一磁芯210设置于所述电路板100的一侧，所述第二磁芯220设置于所述电路板100的另一侧，所述第一磁芯210的第一端穿过所述第一通孔101与所述第二磁芯220的第一端连接，所述第一磁芯210的第二端穿过所述第二通孔102与所述第二磁芯220的第二端连接；所述第一绕组300包括多层同心设置的第一导线圈310，内外相邻的两层第一导线圈310之间设置有第一沟道103，所述第一沟道103内填充第一屏蔽层510，各所述第一导线圈310的表面设置有第二屏蔽层520，所述第二屏蔽层520的两侧分别与相邻的两个第一屏蔽层510连接；所
述第二绕组400包括多层同心设置的第二导线圈，内外相邻的两层第二导线圈之间设置有第二沟道，所述第二沟道内填充第三屏蔽层，各所述第二导线圈的表面设置有第四屏蔽层，所述第三屏蔽层的两侧分别与相邻的两个第四屏蔽层连接。
21.本实施例中，第一磁芯210和第二磁芯220可以采用e型磁芯或者u型磁芯，第一磁芯210和第二磁芯220的连接。第一绕组300通过绕第一通孔101设置，第二绕组400绕第二通孔102设置，使得第一绕组300和第二绕组400能够分别绕设在磁芯组件200的两端，并且第一绕组300和第二绕组400相互耦合。
22.应该理解的是，第三屏蔽层以及第四屏蔽层的结构与第一屏蔽层510以及第二屏蔽层520的结构相同，因此，图1和图2中未对第三屏蔽层以及第四屏蔽层进行放大明确标识。
23.值得一提的是，为了减小第一绕组和第二绕组之间的寄生电容，传统做法为将第一绕组和第二绕组之间的距离拉大，然而如此实施，将会导致第一绕组和第二绕组之间的耦合度下降，并且拉大第一绕组和第二绕组的间距，也不利于平面变压器的微小化。此外，还可以在第一绕组和第二绕组之间设置屏蔽墙，然而，这样也并不能很好地解决第一绕组和第二绕组之间的寄生电容，首先，如果屏蔽墙的厚度太小且高度较小，并无法减小第一绕组和第二绕组之间的寄生电容，而如果屏蔽墙的厚度过大，虽然能够在一定程度上减小第一绕组和第二绕组之间的寄生电容，但却容易挤占电路板的空间，对平面变压器的小型化不利，并且会对第一绕组和第二绕组之间的耦合造成影响，此外，设置屏蔽墙虽然能够减小第一绕组和第二绕组之间的寄生电容，但却无法避免第一绕组、第二绕组自身产生的寄生电容。本实施例中，通过在第一绕组300的内外相邻的两层第一导线圈310之间设置第一屏蔽层510，并且在各第一导线圈310的表面设置第二屏蔽层520，这样，不仅能够对第一绕组300和第二绕组400之间进行隔离，减小第一绕组300和第二绕组400之间产生的寄生电容，此外，还能够减小第一绕组300之间的导线圈之间产生的寄生电容，减小第二绕组400之间的导线圈之间产生的寄生电容，此外，还能够对第一绕组300、第二绕组400与电路板100上临近的线路进行隔离，进一步减少寄生电容。
24.本实施例中，第一沟道103呈多层同心圆环设置，并且每一层的圆环设置于相邻的两层第一导线圈310之间，使得设置于第一沟道103内的第一屏蔽层510能够随着第一沟道103呈多层同心圆环状设置，并且相邻的两个第一屏蔽层510与位于两个第一屏蔽层510之间的第二屏蔽层520连接，从而实现对第一导线圈310的包覆，第二沟道呈多层同心圆环设置，并且每一层的圆环设置于相邻的两层第二导线圈之间，使得设置于第二沟道内的第三屏蔽层能够随着第二沟道呈多层同心圆环状设置，并且相邻的两个第三屏蔽层与位于两个第三屏蔽层之间的第四屏蔽层连接，从而实现对第二导线圈的包覆，本实施例中，通过在电路板100上设置第一沟道103和第二沟道，不仅能够使得第一屏蔽层510、第二屏蔽层520、第三屏蔽层以及第四屏蔽层能够稳固地覆盖在电路板100上，此外，还能够在垂直于电路板100的表面方向上对导线圈进行隔离，进一步减小寄生电容。
25.本实施例中，第一屏蔽层510、第二屏蔽层520、第三屏蔽层以及第四屏蔽层的材质相同，并且第一屏蔽层510、第二屏蔽层520、第三屏蔽层以及第四屏蔽层均为绝缘材质制成。一个实施例中，在电路板100的生产过程中，首先对电路板100进行涂胶、曝光、显影、蚀
刻，形成电路后，并且在绕组的线圈之间形成沟道，随后在电路板100表面涂覆屏蔽胶，使得屏蔽胶涂覆在线圈表面以及沟道内，在屏蔽胶固化后，形成第一屏蔽层510、第二屏蔽层520、第三屏蔽层以及第四屏蔽层。
26.在一个实施例中，第一屏蔽层510、第二屏蔽层520、第三屏蔽层以及第四屏蔽层的材质为pi（polyimide，聚酰亚胺），pi制成的第一屏蔽层510、第二屏蔽层520、第三屏蔽层以及第四屏蔽层，具有绝缘特性，并且具有耐高温特性，能够对第一绕组300和第二绕组400起到很好地绝缘效果，避免短路，此外，pi还能够有效阻隔线路，有效减小第一绕组300和第二绕组400以及与电路板100的电路之间产生寄生电容。并且，pi具有良好的导热性，使得覆盖的第三屏蔽层以及第四屏蔽层能够有效对第一绕组300和第二绕组400进行散热，避免第一绕组300和第二绕组400过热。
27.在一个实施例中，所述第一屏蔽层510与所述第二屏蔽层520一体连接。在一个实施例中，所述第三屏蔽层与所述第四屏蔽层一体连接。本实施例中，第一屏蔽层510和第二屏蔽层520一体成型连接，第三屏蔽层和第四屏蔽层一体成型连接，比如，第一屏蔽层510和第二屏蔽层520通过涂覆后固化形成，以使得第一屏蔽层510和第二屏蔽层520一体连接，第三屏蔽层和第四屏蔽层通过涂覆后固化形成，以使得第三屏蔽层和第四屏蔽层一体连接。
28.在一个实施例中，所述第二屏蔽层520的厚度为30μm至50μm。在一个实施例中，所述第四屏蔽层的厚度为30μm至50μm。应该理解的是，第二屏蔽层520以及第四屏蔽层的厚度如果太小，则无法很好地隔离绕组的导线圈，无法充分消除寄生电容，而第二屏蔽层520以及第四屏蔽层的厚度如果太大，则会导致第一绕组300和第二绕组400之间的耦合度受到影响，本实施例中，将第二屏蔽层520、第四屏蔽层的厚度设置为30μm至50μm，这样，能够有效减小绕组的导线圈之间的寄生电容，并且，能够减小对第一绕组300和第二绕组400之间的耦合度的影响。
29.在一个实施例中，所述第一沟道103的宽度为0.8mm至1mm。在一个实施例中，所述第二沟道的宽度为0.8mm至1mm。本实施例中，第一沟道103以及第二的宽度小于绕组上的导线圈的宽度，并且小于内外相邻的两个第一导线圈310之间的间距，这样，有利于第一沟道103和第二沟道的形成，避免对导线圈的形成造成影响，并且，能够使得第一屏蔽层510以及第三屏蔽层与电路板100之间的接触面积较大，有利于第一屏蔽层510以及第三屏蔽层的固定。
30.在一个实施例中，所述第一沟道103的深度为40μm至55μm。在一个实施例中，所述第二沟道的深度为40μm至55μm。应该理解的是，第一沟道103以及第二沟道的深度越深，则使得第一屏蔽层510以及第三屏蔽层的设置越为稳固，但这样也存在问题，沟道的深度太深，容易导致涂覆的屏蔽胶无法完全覆盖至沟道的底部，导致沟道底部存在孔隙，这样，将影响屏蔽效果，导致无法很好地减少寄生电容，而第一沟道103以及第二沟道的深度太浅，则容易使得第一屏蔽层510以及第三屏蔽层的覆盖不稳固，本实施例中，通过将第一沟道103的深度设置为40μm至55μm，第二沟道的深度设置为40μm至55μm，使得第一屏蔽层510以及第三屏蔽层能够更为充分地覆盖在沟道的底部，并且使得第一屏蔽层510以及第三屏蔽层覆盖更为稳固。
31.在一个实施例中，第一沟道103与相邻的两个第一导线圈310中直径较大的第一导线圈的距离小于第一沟道103与相邻的两个第一导线圈310中直径较小的第一导线圈，也就
是说，每一第一沟道103更为靠近直径较大的一侧的第一导线圈，而与直径较小的一侧的第一导线圈的距离较大，应该理解的是，由于直径较大的第一导线圈的长度较大，通过该第一导线圈的电流较大，因此，通过将第一沟道103设置于靠近该直径较大的第一导线圈，能够更为有效地阻隔该第一导线圈与相邻的直径较小的第一导线圈产生寄生电容。
32.在一个实施例中，第二沟道与相邻的两个第二导线圈中直径较大的第二导线圈的距离小于第二沟道与相邻的两个第二导线圈中直径较小的第二导线圈，也就是说，每一第二沟道更为靠近直径较大的一侧的第二导线圈，而与直径较小的一侧的第二导线圈的距离较大，这样，能够更为有效地阻隔该第二导线圈与相邻的直径较小的第二导线圈产生寄生电容。
33.在一个实施例中，所述电路板包括第一电路子板和第二电路子板，所述第一电路子板与所述第二电路子板连接，所述第一电路子板开设有多个第一过孔，所述第一导线圈包括第一奇数导线圈和第一偶数导线圈，所述第一奇数导线圈设置于所述第一电路子板上，所述第一偶数导线圈设置于所述第二电路子板上，相邻的两个第一奇数导线圈通过第一过孔与位于相邻的两个第一奇数导线圈之间的第一偶数导线圈连接，所述第一沟道开设于所述第一电路子板上，且各所述第一沟道位于相邻的两个第一奇数导线圈之间，各所述第二屏蔽层位于各所述第一奇数导线圈的表面。
34.一个实施例中，所述第二导线圈包括第二奇数导线圈和第二偶数导线圈，所述第二奇数导线圈设置于所述第一电路子板上，所述第二偶数导线圈设置于所述第二电路子板上，相邻的两个第二奇数导线圈通过第二过孔与位于相邻的两个第二奇数导线圈之间的第二偶数导线圈连接，所述第二沟道开设于所述第一电路子板上，且各所述第二沟道位于相邻的两个第二奇数导线圈之间，各所述第四屏蔽层位于各所述第二奇数导线圈的表面。
35.比如，第一绕组位于最外层的一圈为第一圈导线圈，位于次外层的为第二圈导线圈，位于第二圈导线圈内侧为第三圈导线圈，则第一圈导线圈和第三权导线圈为相邻的两个第一奇数导线圈，第一圈导线圈和第三权导线圈位于第一电路子板上，第二圈导线圈为第一偶数导线圈，第二导线圈在设置于所述第二电路子板上，且第二导线圈在第一电路子板上的投影位于第一圈导线圈以及第三圈导线圈之间，第一圈导线圈的第一端与电路板上的电路连接，第一圈导线圈的第二端通过一第一过孔与位于第二电路子板上的第二圈导线圈的第一端连接，第二圈导线圈的第二端通过另一第一过孔与第三圈导线圈的第一端连接，以此类推，使得位于第一电路子板上的奇数的导线圈与位于第二电路子板上的偶数的导线圈相互连接，并且均围绕第一通孔设置。
36.本实施例中，由于位于第二电路子板上的第一偶数导线圈以及第二偶数导线圈并未覆盖屏蔽层，并且第二电路子板上未设置沟道，使得第二电路子板上的第一偶数导线圈以及第二偶数导线圈之间的屏蔽隔离作用减小，也即是，第一绕组和第二绕组的一半被屏蔽层所屏蔽，另一半未被屏蔽层所屏蔽，这样，不仅能够起到减小第一绕组和第二绕组之间产生的寄生电容，还能够减小由于屏蔽层的存在而对第一绕组和第二绕组的耦合性的影响，并且，将偶数的导线圈与奇数的导线圈分别设置在不同电路板上，有利于热量的散发，此外，还能够增加第一绕组和第二绕组的圈数，并且能够在增加绕组的圈数的情况下，避免增大绕组的面积，从而有利于平面变压器的小型化。
37.此外，本实施例中，第一偶数导线圈在第一电路子板上的投影位于第一电路子板
上相邻的两个第一奇数导线圈之间，并且第一偶数导线圈在第一电路子板上的投影与第一电路子板上的第一沟道至少部分错开，本实施例中，第一沟道与相邻的两个第一奇数导线圈中直径较大的第一奇数导线圈的距离小于第一沟道与相邻的两个第一奇数导线圈中直径较小的第一奇数导线圈的距离，而第一偶数导线圈在第一电路子板上的投影与相邻的两个第一奇数导线圈的距离相等，这样，能够使得第一沟道能够更为靠近直径较大的一侧的第一奇数导线圈，能够更为有效地阻隔该第一奇数导线圈与相邻的直径较小的第一奇数导线圈产生寄生电容，从而使得第一偶数导线圈能够更好地与相邻的两个第一奇数导线圈连接，并且使得第一绕组上各层的线圈在第一电路子板上的投影等距设置，更好地与第二绕组耦合。
38.第二偶数导线圈在第一电路子板上的投影位于第二电路子板上相邻的两个第二奇数导线圈之间，并且第二偶数导线圈在第一电路子板上的投影与第一电路子板上的第二沟道至少部分错开，本实施例中，第二沟道与相邻的两个第二奇数导线圈中直径较大的第二奇数导线圈的距离小于第二沟道与相邻的两个第二奇数导线圈中直径较小的第二奇数导线圈的距离，而第二偶数导线圈在第二电路子板上的投影与相邻的两个第二奇数导线圈的距离相等，这样，能够使得第二沟道能够更为靠近直径较大的一侧的第二奇数导线圈，能够更为有效地阻隔该第二奇数导线圈与相邻的直径较小的第二奇数导线圈产生寄生电容，从而使得第二偶数导线圈能够更好地与相邻的两个第二奇数导线圈连接，并且使得第二绕组上各层的线圈在第一电路子板上的投影等距设置，更好地与第一绕组耦合。
39.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。
40.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。