一种内置环形绕制线圈电路板及其加工方法与流程

本发明属于平面电压器中的电感元件，更具体地说，涉及一种内置环形绕制线圈电路板及其加工方法。

背景技术：

1、平面变压器是一种新型的高频铁氧体电感元件，已经在工业上进行了尝试。由于平面变压器的方形形状，适合平面安装，设计方便，可以使各种电子产品轻便小巧。与常规变压器相比，平面变压器除了结构体积上的优势之外，还具有电流密度高、效率高、漏感低、发热量小、散热性好等优点。

2、基于这些性能优势，平面变压器备受关注，并在消费电子产品、汽车电子产品、医疗设备、工业控制等多个领域实现了小规模应用。

3、在消费类电源领域，采用传统的绕组改造设计，变压器占据快充电源内部空间近三分之一，不便于产品小型化设计。但是如果用平板变压器来设计同样功率的快充产品，不仅布局更简单，而且体积也可以优化。

4、近年来，铜箔、电路板材料价格疯涨，铜箔加工费用高，传统结构下设计的变压器用多层基板数多、生产工艺复杂、生产周期长，成本高。如果对变压器用电路板的结构及生产工艺进行创新优化，在结构方面以阻焊层取代绝缘层，以电极端子焊接导通取代钻孔电镀导通，在保证产品耐压、绝缘等性能的同时，省略传统线路板中线路、电镀、阻焊等工艺，可以大大降低制作成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种内置环形绕制线圈电路板及其加工方法，在生产工艺方面，采用不同图形的预制半固化片与芯板的交错组合形成异型内嵌腔体，以预制的柱形半固化片受热后在真空环境下对装配后的缝隙自动填充取代传统的注胶填充，避免了填充气泡，提升了产品缝隙填充的可靠性，以最外层覆盖半固化片及离型膜的形式，避免了传统工艺下溢胶的问题，省略了打磨工艺。不仅提升了产品的平整度，还提升了生产效率，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种内置环形绕制线圈电路板，包括多层基板和环形绕制线圈；环形绕制线圈嵌在多层基板中部内侧。

4、所述环形绕制线圈包括绕线和电极端子，电极端子分别固定连接在绕线首尾两端，两端的电极端子位置一高一低。

5、多层基板至少包括上半固化片层组件、芯板支撑架层和下半固化片层组件；其中上半固化片层组件的顶部封平、上半固化片层组件的中部的下方包括可容纳环形绕制线圈上部的第一镂空；芯板支撑架层中部包括容纳环形绕制线圈的中部的第二镂空；下半固化片层组件的底部封平，下半固化片层组件的中部上方包括可容纳环形绕制线圈上部的第三镂空。

6、在受热条件下，多层基板在厚度方向上压紧固定，多层基板中的半固化片层热熔挤出至所属容纳环形绕制线圈的第一镂空、第二镂空和第三镂空位置，填补了环形绕制线圈装配后产生的缝隙；成型后切出多余多层基板，侧部露出环形绕制线圈的电极端子。

7、进一步的，芯板支撑架层包括上部的第一芯板层、下部的第二芯板层和位于第一、第二之间的第四半固化片层。

8、进一步的，上半固化片层组件包括第一半固化片层、第二半固化片层和第三半固化片层，三者从上到下依次排列，对齐压实。

9、进一步的，下半固化片层组件包括第五半固化片层、第六半固化片层和第七半固化片层，三者从上到下依次排列，对齐压实。

10、进一步的，绕线材质为铜，表面有一层绝缘保护套；电极端子处无绝缘包裹，表面包含导电材料(或有机膜)。

11、一种内置环形绕制线圈电路板加工方法包括以下步骤：

12、s1：制作七层半固化片层，从上至下依次命名为第一半固化片层、第二半固化片层、第三半固化片层、第四半固化片层、第五半固化片层、第六半固化片层和第七半固化片层，每层至少两张及以上半固化片；

13、s2：在第二半固化片层和第六半固化片层上车出环形绕制线圈顶部与底部电极端子的图形，形成第一空腔和第二空腔，四角位置开定位孔；

14、s3：在第三半固化片层、第四半固化片层和第五半固化片层上车出除电极端子以外的环形绕制线圈图形，四角位置开定位孔；

15、s4：制作第一芯板层和第二芯板层，第一芯板层与第二芯板层之间至少有两张及以上半固化片，车出除电极端子以外的环形绕制线圈的图形，与第三半固化片层、第四半固化片层和第五半固化片层车出的图形构成第三空腔，四角位置开定位孔；

16、s5：加工磁芯填充体，按照环形绕制线圈内圈形状冲切多张半固化片，在每张半固化片上开定位孔，叠加放置与环形绕制线圈等高后用铆钉在定位孔位置固定；

17、s6：叠合第二半固化片层、第三半固化片层、第一芯板层、第四半固化片层、第二芯板层、第五半固化片层和第六半固化片层，使用铆钉固定第二半固化片层、第三半固化片层、第一芯板层、第四半固化片层、第二芯板层、第五半固化片层和第六半固化片层四角开设的定位孔，内部第一空腔、第二空腔与第三空腔也组合为一体；

18、s7：将环形绕制线圈依据电极端子位置嵌入空腔内，电极端子位置作为固定环形绕制线圈的装置；

19、s8：将磁芯填充体填入环形绕制线圈内部，进一步固定环形绕制线圈位置；

20、s9：第一半固化片层和第七半固化片层作为耐压层覆盖环形绕制线圈所在组合体顶部和底部并进行高温压合，对组合体打靶锣边；

21、s10：采用cnc定深锣板的方式加工电极端子图形，以电极端子图形正反面分别用锣刀锣除电极端子区域的第一半固化片层和第七半固化片层；

22、s11：采用cnc成型依据所需外形进行外形加工及表面处理。

23、进一步的，步骤s4中使用的第一芯板层和第二芯板层为固化状态，受热后不会产生大幅偏移，可以起到对环形绕制线圈定位的目的。

24、进一步的，步骤s5所述的磁芯填充体在受热的环境下被压紧会热熔，从而对环形绕制线圈装配后的间隙进行填充，省略传统工艺的注胶流程，避免产生气泡，影响产品的外观和质量。

25、进一步的，步骤s9所述第一半固化片层和第七半固化片层上下表面覆盖离型膜，再通过上下两侧叠置钢板压实组合体，既能避免与钢板粘合，也能避免出现溢胶的情况。

26、进一步的，步骤s10所述的打靶锣边的操作利用x射线将电路板内部的图形成像，进行精确打靶。

27、进一步的，步骤s10所述正反两面锣除电极端子区域采用翻转装置，翻转装置包括支撑板、摆臂、连接销和夹具，支撑板安装在多层基板两侧，顶部与摆臂通过连接销转动连接，摆臂与旋转夹具球笼连接，两端旋转夹具用于固定多层基板；

28、摆臂包括竖板、横板和连接球笼，横板一端与竖板下方固定连接，连接球笼与横板另一端固定连接，横板底部高度高于支撑板底部所在平面；

29、旋转夹具包括连接球、连接杆和夹头，夹头和连接球与连接杆两端固定连接，连接球嵌进连接球笼内部，形成球笼连接，连接球可以在连接球笼内部旋转一周。

30、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：通过使用多层半固化片层叠放压合的方式，工作流程简单，结构清晰；通过设置磁芯填充体在多层基板内部，在受热、受压、真空状态填充环形绕制线圈装配后的空隙，避免了气泡的产生；通过设置离型膜在第一半固化片层和第七半固化片层上下表面，既能防止出现溢胶的情况，又能提升了产品的平整度，省略了打磨的工艺，进一步提升了生产效率；通过以半固化片层取代绝缘层，电极端子焊接导通取代钻孔电镀导通，在保证产品耐压、绝缘等性能的同时，省略传统电路板中电镀等工艺，可以大大降低制作成本。