CN103956250A - 表贴型平面磁性元件及模块 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种表贴型平面磁性元件及模块,包括印刷电路板PCB,PCB设置在母板基板上,PCB包括底面、顶面、第一端面、第二端面、第一侧面和第二侧面;底面与母板基板相接触,PCB的长边和高边形成底面和顶面,PCB的高边和宽边形成第一端面和第二端面,PCB的长边和宽边形成第一侧面和第二侧面;其中,长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度;在第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置有至少一个用于与母板基板电气连接的第一表贴式外电极。本发明实施例提供的表贴型平面磁性元件,可以减小磁性元件所占用PCB单板的面积,同时降低磁性元件自身的物料成本及加工成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电子技术,尤其涉及一种表贴型平面磁性元件及模块。
背景技术
磁性元件是储能、能量转换及电气隔离所必备的电力电子器件,主要包括变压器和电感器两大类。随着电子技术的发展,电子产品内部的磁性元件逐渐向集成化和微小型化趋势发展。
现有的磁性元件由磁芯、骨架、线圈绕组、引脚组成,其中线圈绕组采用漆包线或铜带,通过人工或自动化绕线机绕置在骨架上从而形成绕组,骨架上具有表贴式或插针式引脚,磁芯通过胶水或胶带缠绕固定安装在骨架上。近年来,出现了一种新形态的磁性元件,被称为平面变压器或平板变压器,它通常由磁芯、PCB、铜箔绕组、引脚组成,与传统的磁性元件的差异在于省掉了骨架,可以降低高度,实现扁平化,绕组用PCB线圈或外置铜箔(或两者的组合)来实现,由于复杂的绕线工作被PCB取代,便于批量加工,提升制造效率,并且参数一致性好,提高电路可靠性。
无论是传统的磁性元件还是近年来涌现出来的平面变压器,均是通过表贴引脚或插针引脚焊接在PCB单板上实现电气信号网络的互连,这种连接实现方案的优点可以降低磁性元件的高度,并且连接结构比较牢固,抗震动性较好,但是缺点是该磁性元件所占用PCB单板的面积会比较大,影响使用此类磁性元件的系统PCB单板的高密小型化,同时表贴引脚或插针引脚会带来引脚自身的物料成本及加工成本增加。
发明内容
本发明实施例提供一种表贴型平面磁性元件及模块,以减小磁性元件所占用PCB单板的面积,同时降低磁性元件自身的物料成本及加工成本。
第一方面,本发明实施例提供一种表贴型平面磁性元件,包括:
印刷电路板PCB,所述PCB设置在母板基板上,所述PCB包括底面、顶面、第一端面、第二端面、第一侧面和第二侧面;所述底面与所述母板基板相接触,所述PCB的长边和高边形成所述底面和所述顶面,所述PCB的高边和宽边形成所述第一端面和所述第二端面,所述PCB的长边和宽边形成所述第一侧面和所述第二侧面;其中,所述长边的长度大于所述宽边的长度,所述宽边的长度大于所述高边的长度;
在所述第一侧面和/或所述第二侧面的底部位置设置有至少一个用于与所述母板基板电气连接的第一表贴式外电极,在所述第一侧面和/或所述第二侧面上还设置有敷铜层,所述第一表帖式外电极通过所述敷铜层与所述第一侧面和/或所述第二侧面相连接。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述的表贴型平面磁性元件,还包括:第一磁芯单元和第二磁芯单元;
所述第一磁芯单元设置在所述第一侧面上,所述第二磁芯单元设置在所述第二侧面上,所述第一磁芯单元与所述第二磁芯单元相互对扣装配形成磁芯;
其中,所述第一磁芯单元中与所述母板基板平行且距离所述母板基板最远的面和所述第二磁芯单元中与所述母板基板平行且距离所述母板基板最远的面组成所述磁芯的上表面;
当所述磁芯的上表面平整且所述磁芯的上表面和所述母板基板的距离大于或者等于所述PCB的顶面和所述母板基板的距离时,所述磁芯的上表面提供吸附面,否则,所述PCB的顶面提供吸附面。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述第一磁芯单元与所述母板基板相接触且所述第二磁芯单元与所述母板基板不接触时,所述第一磁芯单元与所述母板基板相接触的面提供支撑将所述PCB固定在所述母板基板上;或
所述第一磁芯单元与所述母板基板不接触,且所述第二磁芯单元与所述母板基板相接触时,所述第二磁芯单元与所述母板基板相接触的面提供支撑将所述PCB固定在所述母板基板上;或
所述第一磁芯单元和所述第二磁芯单元均与所述母板基板相接触时,所述第一磁芯单元与所述母板基板相接触的面以及所述第二磁芯单元与所述母板基板相接触的面均提供支撑将所述PCB固定在所述母板基板上。
结合第一方面、第一方面的第一种至第一方面的第二种任一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述表贴型平面磁性元件,还包括:
在所述PCB的第一端面和第二端面的底部位置处,设置有不少于一个辅助引脚;所述辅助引脚包括固定在所述母板基板上的底座和设置在所述底座上的两个固定子部件,所述两个固定子部件分开一定间距形成用于夹持所述PCB的夹持结构;相应地,
所述PCB的第一侧面和第二侧面上与所述固定子部件对应的位置处,设置有用于与所述固定子部件进行焊接的焊盘。
结合第一方面、第一方面的第一种至第一方面的第三种任一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述第一磁芯单元与所述第二磁芯单元之间设置有两个磁柱,所述两个磁柱中的任一个磁柱设置在所述第一磁芯单元和/或所述第二磁芯单元上。
结合第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述两个磁柱沿所述PCB的宽边方向设置,所述磁柱穿过所述PCB上的开槽。
结合第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,若所述磁芯的上表面与所述母板基板平行且所述磁芯的上表面和所述母板基板的距离小于所述PCB的顶面和所述母板基板的距离时,所述两个磁柱沿所述PCB的长边方向设置。
结合第一方面的第四种实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,在所述两个磁柱之间还设置有至少一个中间磁柱;相应地,在所述敷铜层上还形成有至少一个围绕所述至少一个中间磁柱的、不少于一匝的线圈。
第二方面,本发明实施例提供一种表贴型平面磁性模块,包括母板基板,以及至少一个上述本发明实施例提供的表贴型平面磁性元件,所述表贴型平面磁性元件设置在所述母板基板上。
本发明实施例中,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小,以此减小磁性元件占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB的内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
附图说明
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本发明实施例一提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图;
图1b为本发明提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图;
图2为本发明提供的立式表贴型平面磁性元件的俯视图;
图3a为本发明实施例五提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图;
图3b为本发明实施例五提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图;
图4a为本发明实施例四提供的立式表贴型平面磁性元件中第二磁芯单元与母板基板接触的示意图;
图4b为本发明实施例五提供的立式表贴型平面磁性元件中第二磁芯单元与母板基板接触的示意图;
图5a为本发明实施例六提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图;
图5b为本发明实施例六提供的表贴型平面磁性元件的俯视图;
图5c为本发明实施例六提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图;
图6a为本发明实施例七提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图;
图6b为本发明实施例七提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图;
图7a为本发明实施例八提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图;
图7b为本发明实施例八提供的表贴型平面磁性元件的俯视图;
图7c为本发明实施例八提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图;
图8为本发明提供的立式表贴型平面磁性元件的表贴式外电极示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1a为本发明实施例一提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图。如图1a所示,本实施例的表贴型平面磁性元件包括:印刷电路板PCB12,PCB12设置在母板基板11上,PCB12包括底面14、顶面15、第一端面13、第二端面16、第一侧面17和第二侧面18;底面14与母板基板11相接触,PCB12的长边和高边形成底面14和顶面15,PCB12的高边和宽边形成第一端面13和第二端面16,PCB12的长边和宽边形成第一侧面17和第二侧面18;其中,长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度;在第一侧面17和/或第二侧面18的底部位置设置有至少一个用于与母板基板11电气连接的第一表贴式外电极21,在第一侧面17和/或第二侧面18上还设置有敷铜层,第一表帖式外电极21通过敷铜层与第一侧面17和/或第二侧面18相连接。
具体的,PCB12长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,以使PCB12立式设置在母板基板11,使得PCB12的底面14与顶面15的面积最小,从而减小了磁性元件占用母板基板的面积。另外,本实施例中可以在PCB12的第一侧面17上靠近母板基板11的位置设置至少一个第一表贴式外电极21,也可以在PCB12的第二侧面18上靠近母板基板11的位置设置至少一个第一表贴式外电极21,还可以在PCB12的第一侧面17和第二侧面18上靠近母板基板11的位置均设置第一表贴式外电极21。对于第一表贴式外电极具体的设置方式,本实施例在此不作特别限制。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小,以此减小磁性元件所占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
实施例二
进一步地,如图1a所示,本实施例的表贴型平面磁性元件还包括第一磁芯单元20和第二磁芯单元19。第一磁芯单元20设置在第一侧面17上,第二磁芯单元19设置在第二侧面18上,第一磁芯单元20与第二磁芯单元19相互对扣装配形成磁芯;其中,第一磁芯单元20中与母板基板11平行且距离母板基板11最远的面和第二磁芯单元19中与母板基板11平行且距离母板基板11最远的面组成磁芯的上表面;当磁芯的上表面平整且磁芯的上表面和母板基板11的距离大于或者等于PCB12的顶面15和母板基板11的距离时,磁芯的上表面提供吸附面,否则,PCB12的顶面15提供吸附面。
具体的,当磁芯的上表面与母板基板11的距离大于或者等于PCB12的顶面15与母板基板11的距离且磁芯的上表面平整时,即磁芯的上表面外露于PCB12的顶面15时,由磁芯的上表面提供吸附面,以便于表贴型平面磁性元件在表面贴装技术(Surface Mounting Technology,简称SMT)加工时用吸嘴吸附。当磁芯的上表面和母板基板11的距离小于PCB12的顶面15和母板基板11的距离时,由PCB12的顶面15提供吸附面进行吸附。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。而且根据磁芯的上表面与母板基板的距离与PCB的顶面与母板基板的距离的不同,分别由磁芯的上表面或PCB的顶面提供吸附面,减小了磁性元件占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
实施例三
本实施例在实施例一和实施例二的基础上,对根据第一磁芯单元和/或第二磁芯单元是否与母板基板相接触,从而使支撑面不同的情况加以说明。
其中,第一磁芯单元20与母板基板11相接触且第二磁芯单元19与母板基板11不接触时,第一磁芯单元20与母板基板11相接触的面提供支撑将PCB12固定在母板基板11上;或
第一磁芯单元20与母板基板11不接触,且第二磁芯单元19与母板基板11相接触时,第二磁芯单元19与母板基板11相接触的面提供支撑将PCB12固定在母板基板11上;或
第一磁芯单元20和第二磁芯单元19均与所述母板基板11相接触时,所述第一磁芯单元20与母板基板11相接触的面以及所述第二磁芯单元19与母板基板11相接触的面均提供支撑将PCB12固定在母板基板11上。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。而且根据第一磁芯单元和/或第二磁芯单元是否与母板基板相接触,从而由不同的接触面提供支撑面,以此减小磁性元件占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
特别地,图1b为本发明提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图。如图1b所示,第一磁芯单元20与第二磁芯单元19之间设置有两个磁柱22和24,两个磁柱中的任一个磁柱设置在第一磁芯单元20和/或第二磁芯单元19上。其中,两个磁柱22和24沿PCB12的宽边方向设置,磁柱穿过PCB12上的开槽。
具体地,第一磁芯单元20与第二磁芯单元19之间设置的两个磁柱22和24,可以同时设置在第一磁芯单元20上,也可以同时设置在第二磁芯单元19上,或者磁柱22设置在第一磁芯单元20上,而磁柱24设置在第二磁芯单元19上,或者磁柱22设置在第二磁芯单元19上,而磁柱24设置在第一磁芯单元20上,无论采用何种设置方式,只需保证第一磁芯单元20与第二磁芯单元19相互对扣装配形成磁芯即可。
可选的,在上述实施例的表贴型平面磁性元件中,在两个磁柱22和24之间还设置有至少一个中间磁柱23;相应地,在敷铜层上还形成有至少一个围绕至少一个中间磁柱23的、不少于一匝的线圈。其中,线圈的匝数根据实际需要的电感大小进行设置。
可选地,图2为本发明提供的立式表贴型平面磁性元件的俯视图。若磁芯的上表面与母板基板11平行且磁芯的上表面和母板基板的距离小于PCB12的顶面15和母板基板11的距离时,两个磁柱22和24还可以沿PCB的长边方向设置。
下面采用几个具体的实施例,对上述各实施例中磁芯相对于PCB的放置方式进行详细说明。
实施例四
图1a-图1b提供了一种磁芯相对于PCB的放置方式。如图1a-1b所示,其中,磁芯的上表面平整且磁芯的上表面和母板基板11的距离大于或者等于PCB12的顶面15和母板基板11的距离,第一磁芯单元20和第二磁芯单元19均与母板基板11相接触。
具体的,当第一磁芯单元20和第二磁芯单元19对扣装配形成磁芯后,磁芯的上表面外露于PCB12的顶面,则该上表面形成至少一个平整端面,该平整端面提供吸附面,便于表贴型平面磁性元件在自动化SMT加工时用吸嘴吸附。
在本实施例中,当第一磁芯单元20和第二磁芯单元19对扣装配形成磁芯后,第一磁芯单元20和第二磁芯单元19中与母板基板11相接触的面与PCB12的底面14在一个水平面上,该接触面提供表贴型平面磁性元件的支撑面,将PCB进行固定,便于表贴型平面磁性元件垂直立式贴装在母板基板11上。另外,通过敷铜层设置在PCB12的第一侧面17和/或第二侧面18底部位置的至少一个第一表贴式外电极21经SMT加工,提供与母板基板11互连的电气功能引脚。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。而且由磁芯的上表面提供SMT吸附面,由第一磁芯单元和第二磁芯单元中与母板基板相接触的面提供支撑面,减小了磁性元件所占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
实施例五
图3a为本发明实施例五提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图,图3b为本发明实施例五提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图。如3a-图3b所示,其中,磁芯的上表面和母板基板11的距离小于PCB12的顶面15和母板基板11的距离,第一磁芯单元20和第二磁芯单元19均与母板基板11相接触。
具体的,第一磁芯单元20与第二磁芯单元19对扣装配形成磁芯后,磁芯的上表面不外露于PCB12的顶面15外,因此,由PCB12的顶面15提供吸附面,便于表贴型平面磁性元件在自动化SMT加工时用吸嘴吸附。
另外,当第一磁芯单元20和第二磁芯单元19对扣装配形成磁芯后,第一磁芯单元20和第二磁芯单元19中与母板基板11相接触的面与PCB12的底面14在一个水平面上,该接触面提供表贴型平面磁性元件的支撑面,将PCB进行固定,便于表贴型平面磁性元件垂直立式贴装在母板基板11上。另外,通过敷铜层设置在PCB12的第一侧面17和/或第二侧面18底部位置的至少一个第一表贴式外电极21经SMT加工,提供与母板基板11互连的电气功能引脚。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。而且由PCB的顶面提供SMT吸附面,由第一磁芯单元和第二磁芯单元中与母板基板相接触的面提供支撑面,减小了磁性元件所占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
需要说明的是,本发明实施例四和实施例五中提供的表贴型平面磁性元件,也可以由第一磁芯单元20或第二磁芯单元19中与母板基板11相接触的面提供支撑面。其中一个实施方式可参见图4a或图4b所示的结构,其中,图4a为本发明实施例四提供的立式表贴型平面磁性元件中第二磁芯单元与母板基板接触的示意图,图4b为本发明实施例五提供的立式表贴型平面磁性元件中第二磁芯单元与母板基板接触的示意图。如图4a-4b所示,当第一磁芯单元20与母板基板11不接触,且第二磁芯单元19与母板基板11相接触时,第二磁芯单元19与母板基板11相接触的面提供支撑面,将PCB12进行固定,便于表贴型平面磁性元件垂直立式贴装于母板基板11上。另外,当第一磁芯单元20与母板基板11相接触且第二磁芯单元19与母板基板11不接触时,由第一磁芯单元20与母板基板11相接触的面提供支撑面,将PCB12进行固定,便于表贴型平面磁性元件垂直立式贴装于母板基板11上。
实施例六
图5a为本发明实施例六提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图,图5b为本发明实施例六提供的表贴型平面磁性元件的俯视图,图5c为本发明实施例六提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图。如图5a-图5c所示,其中,磁芯的上表面平整且磁芯的上表面和母板基板11的距离大于或者等于PCB12的顶面15和母板基板11的距离,第一磁芯单元20和第二磁芯单元19均不与母板基板相接触。
在本实施例中,需要增大PCB12的厚度,以便由PCB12及磁芯组成的表贴型平面磁性元件无需额外辅助支撑即可垂直立式贴装于母板基板11上。其中,加厚PCB的方式可以是制作多层PCB板或者增加单层PCB的厚度,本发明对此不作限制。
本实施例中,当第一磁芯单元20和第二磁芯单元19对扣装配形成磁芯后,磁芯的上表面外露于PCB12的顶面,则该上表面形成至少一个平整端面,该平整端面提供吸附面,便于表贴型平面磁性元件在自动化SMT加工时用吸嘴吸附。
另外,设置在PCB12第一侧面17和/或第二侧面18底部位置的至少一个表贴型平面磁性元件的第一表贴式外电极21经SMT加工,提供与母板基板11互连的电气功能引脚。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。而且由磁芯的上表面提供SMT吸附面,由加厚PCB提供支撑面,减小了磁性元件所占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
实施例七
图6a为本发明实施例七提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图,图6b为本发明实施例七提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图。如图6a-图6b所示,其中,磁芯的上表面和母板基板11的距离小于PCB12的顶面15和母板基板11的距离,第一磁芯单元20和第二磁芯单元19均不与母板基板相接触。
在本实施例中,需要增大PCB12的厚度,以便由PCB12及磁芯组成的表贴型平面磁性元件无需额外辅助支撑即可垂直立式贴装于母板基板11上。
本实施例中,当第一磁芯单元20和第二磁芯单元19对扣装配形成磁芯后,磁芯的上表面不外露于PCB12的顶面15外,因此,由PCB12的顶面15提供吸附面,便于表贴型平面磁性元件在自动化SMT加工时用吸嘴吸附。
另外,设置在PCB12第一侧面和/或第二侧面底部位置的至少一个表贴型平面磁性元件的第一表贴式外电极21经SMT加工,提供与母板基板11互连的电气功能引脚。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。而且由PCB的顶面提供SMT吸附面,由加厚PCB提供支撑面,减小了磁性元件所占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。另外,通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。
实施例八
图7a为本发明实施例八提供的表贴型平面磁性元件的结构示意图,图7b为本发明实施例八提供的表贴型平面磁性元件的俯视图,图7c为本发明实施例八提供的表贴型平面磁性元件的侧视剖面图。本实施例在上述各实施例的基础上,在PCB的第一端面和第二端面的底部位置处设置了辅助引脚。
如图7a-图7c所示,在PCB12的第一端面13和第二端面16的底部位置处,设置有不少于一个辅助引脚30;辅助引脚30包括固定在母板基板11上的底座28和设置在底座上的两个固定子部件29,两个固定子部件29分开一定间距形成用于夹持PCB12的夹持结构;相应地,PCB12的第一侧面17和第二侧面18上与固定子部件29对应的位置处,设置有用于与固定子部件29进行焊接的焊盘。
其中,辅助引脚30为金属材质,且两个固定子部件29分别与底座28呈直角或近似直角连接,形成一夹持结构,该夹持结构位于PCB12的第一表贴式外电极21所在的侧边,并通过焊接方式将两个固定子部件29与PCB12进行固定。另外,辅助引脚30的底部与PCB12的底部平齐,通过辅助引脚30的支撑,使表贴型平面磁性元件可立式贴装在母板基板11上。
另外,设置在PCB12第一侧面和/或第二侧面底部位置的至少一个表贴型平面磁性元件的第一表贴式外电极21经SMT加工,提供与母板基板11互连的电气功能引脚。
本实施例提供的表贴型平面磁性元件,通过将磁性元件中PCB的长边和高边形成的底面与母板基板相接触,且PCB的长边的长度大于宽边的长度,宽边的长度大于高边的长度,使PCB与母板基板的接触面最小。减小了磁性元件所占用母板基板的面积,而且不使用该磁性元件的PCB内层和底部布线通道及该PCB另一面的布局位置,支撑系统设备的高密小型化。通过在PCB的第一侧面和/或第二侧面的底部位置设置至少一个第一表贴式外电极,用于与母板基板进行电气连接,降低了磁性元件自身的物料成本及加工成本。另外,通过辅助引脚形成的夹持结构将表贴型平面磁性元件固定在母板基板上,保证了磁性元件的稳定性与牢固性。
需要说明的是,在上述多个实施例中,PCB的厚度可以根据实际情况进行选取,本发明并不限于此。
图8为本发明提供的立式表贴型平面磁性元件的表贴式外电极示意图。如图8所示,优选的,在上述所有实施例提供的表贴型平面磁性元件中,PCB12的底面上还可以设置第二表贴式外电极E1,第二表贴式外电极E1将相对设置在PCB12第一侧面17和第二侧面18临近母板基板11位置上的两个第一表贴式外电极21进行连接。
优选的,在上述所有实施例提供的表贴型平面磁性元件中,PCB12的底面上还可以设置第三表贴式外电极E2,第三表贴式外电极E2与设置在PCB12的第一侧面17或第二侧面18临近母板基板11位置上的第一表贴式外电极21连接,用于增强PCB的散热能力。
优选的,在上述所有实施例提供的表贴型平面磁性元件中,PCB12的底面上还可以设置第四表贴式外电极E3,第四表贴式外电极E3不与PCB12的第一侧面17和/或第二侧面18临近母板基板11的位置设置的第一表贴式外电极21连接。
进一步的,在焊接表贴型平面磁性元件时,第二表贴式外电极E1、第三表贴式外电极E2和第四表贴式外电极E3均可以用于定位磁性元件在PCB板中的坐标位置。
需要说明的是,在PCB12的底面上可以设置第二表贴式外电极E1、第三表贴式外电极E2和第四表贴式外电极E3中的一个,也可以进行组合设置。
另外,本发明还提供一种表贴型平面磁性模块,该表贴型平面磁性模块包括母板基板,以及至少一个表贴型平面磁性元件,该表贴型平面磁性元件可采用上述本发明实施例提供的表贴型平面磁性元件。其中一个实施方式可参见图1a-图1b所示的结构,具体可参见上述表贴型平面磁性元件实施例的说明,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种表贴型平面磁性元件,包括印刷电路板PCB,所述PCB设置在母板基板上,其特征在于:
所述PCB包括底面、顶面、第一端面、第二端面、第一侧面和第二侧面;所述底面与所述母板基板相接触,所述PCB的长边和高边形成所述底面和所述顶面,所述PCB的高边和宽边形成所述第一端面和所述第二端面,所述PCB的长边和宽边形成所述第一侧面和所述第二侧面;其中,所述长边的长度大于所述宽边的长度,所述宽边的长度大于所述高边的长度;
在所述第一侧面和/或所述第二侧面的底部位置设置有至少一个用于与所述母板基板电气连接的第一表贴式外电极,在所述第一侧面和/或所述第二侧面上还设置有敷铜层,所述第一表帖式外电极通过所述敷铜层与所述第一侧面和/或所述第二侧面相连接。
2.根据权利要求1所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于,还包括:第一磁芯单元和第二磁芯单元;
所述第一磁芯单元设置在所述第一侧面上,所述第二磁芯单元设置在所述第二侧面上,所述第一磁芯单元与所述第二磁芯单元相互对扣装配形成磁芯;
其中,所述第一磁芯单元中与所述母板基板平行且距离所述母板基板最远的面和所述第二磁芯单元中与所述母板基板平行且距离所述母板基板最远的面组成所述磁芯的上表面;
当所述磁芯的上表面平整且所述磁芯的上表面和所述母板基板的距离大于或者等于所述PCB的顶面和所述母板基板的距离时,所述磁芯的上表面提供吸附面,否则,所述PCB的顶面提供吸附面。
3.根据权利要求1或2任一项所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于:
所述第一磁芯单元与所述母板基板相接触且所述第二磁芯单元与所述母板基板不接触时,所述第一磁芯单元与所述母板基板相接触的面提供支撑将所述PCB固定在所述母板基板上;或
所述第一磁芯单元与所述母板基板不接触,且所述第二磁芯单元与所述母板基板相接触时,所述第二磁芯单元与所述母板基板相接触的面提供支撑将所述PCB固定在所述母板基板上;或
所述第一磁芯单元和所述第二磁芯单元均与所述母板基板相接触时,所述第一磁芯单元与所述母板基板相接触的面以及所述第二磁芯单元与所述母板基板相接触的面均提供支撑将所述PCB固定在所述母板基板上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于,还包括:
在所述PCB的第一端面和第二端面的底部位置处,设置有不少于一个辅助引脚;所述辅助引脚包括固定在所述母板基板上的底座和设置在所述底座上的两个固定子部件,所述两个固定子部件分开一定间距形成用于夹持所述PCB的夹持结构;相应地,
所述PCB的第一侧面和第二侧面上与所述固定子部件对应的位置处,设置有用于与所述固定子部件进行焊接的焊盘。
5.根据权利要求1-4任一项所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于:
所述第一磁芯单元与所述第二磁芯单元之间设置有两个磁柱,所述两个磁柱中的任一个磁柱设置在所述第一磁芯单元和/或所述第二磁芯单元上。
6.根据权利要求5所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于:
所述两个磁柱沿所述PCB的宽边方向设置,所述磁柱穿过所述PCB上的开槽。
7.根据权利要求5所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于:
若所述磁芯的上表面与所述母板基板平行且所述磁芯的上表面和所述母板基板的距离小于所述PCB的顶面和所述母板基板的距离时,所述两个磁柱沿所述PCB的长边方向设置。
8.根据权利要求5所述的表贴型平面磁性元件,其特征在于:
在所述两个磁柱之间还设置有至少一个中间磁柱;相应地,在所述敷铜层上还形成有至少一个围绕所述至少一个中间磁柱的、不少于一匝的线圈。
9.一种表贴型平面磁性模块,其特征在于,包括母板基板,以及至少一个如权利要求1-8任一所述的表贴型平面磁性元件,所述表贴型平面磁性元件设置在所述母板基板上。
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