CN105118627A - 一种电源模块线路及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电感元件技术领域，尤其涉及的是一种应用于电感元件的电源模块线路及其制作方法，本发明包括至少一个线圈结构单元，所述线圈结构单元由条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成；所述条状线路板包括依次层叠的防焊膜/铜箔/胶层/PI膜/胶层/铜箔/胶层……/PI膜/外底层/胶层/铜箔/防焊膜；本发明不仅可耐3.2Kv？DC的高电压，而且材料容易取得，产品体积更小重量更轻；层板的总厚度能达到1.35mm，扩大了其使用范围。
Description
技术领域
本发明属于电感元件技术领域，尤其涉及的是一种应用电感元器件的电源模块线路及其制作方法。
背景技术
线圈结构的电子元件通常设计用来抵御电流的变化，例如，当电流穿过电感器时会产生磁场，而磁场变化可诱发电压改变并抑制电流的变化，此抑制电流变化的能力即称为电感。
电感为一种被动元件，其基本组成为磁芯和线圈。目前电感厂商针对这种线圈结构的制作，多使用各种绕线方式完成绕线以制成电感元件中的线圈。在绕线工序的前，必须先制作绕线用的铜线。铜线的制作是利用铜原料本身所具有的延展性，利用设备将铜原料反覆拉伸制成所需线径大小的铜线。完成拉伸工作后，必须将铜线进行绝缘处理，即涂布绝缘漆于铜线上。完成涂布绝缘漆于铜线表面后，由于绝缘漆为液态，因此必须进行烘烤作业，将绝缘漆烤乾，并使绝缘漆依附于铜线上。此种涂布-烘烤作业可经过多次，以增加绝缘漆依附于铜线上的完整度，避免绝缘漆涂布不均造成铜线外露，而有电路短路的可能。完成上述拉伸、涂布、烘烤作业后，即可将此铜线绕制成电感元件用的线圈。
然而，此种绕线工序所制成的线圈结构仍会有短路的情形发生。其原因在于使用人工或设备绕制线圈时，铜线具有延展性且会适当延展，但是绝缘漆膜的延展性并不如铜线佳，因此一旦铜线延展的程度超过绝缘漆膜所能负荷的程度时，所述绝缘漆膜即有可能会被破坏，而使得铜线外露，易造成线圈短路，进而影响整个电感元件的特性；或是绝缘漆膜延展后，其厚度变薄，使得线圈结构在使用过程中，必须承受绝缘漆膜易脱落而有短路的风险，间接降低电感元件的品质。
再者，以铜线作为线圈结构的导体，因导体温度的影响，在导体内部电阻产生的热不易发散，而导体表面由于散热快，温度相对于导体内部会较低，价电子运转速率低，导致电子通路相对宽大，故导体表面电阻较小，因而产生集肤效应；另电子在导线内进行移动时，在其运动的垂直方向伴随产生着磁场，而其他电子在磁场作用逐步向导线表层移动，亦会有集肤效应的产生。所谓的集肤效应，即电子会集中在导体的「皮肤」位置上流通，导体的中心部份几乎没有电流通过。换言之，电子并非平均分布于整个导体的截面积，这等效于导线的截面减小、电阻增大，因此集肤效应会使得导体的有效电阻增加，间接影响到电感元件的工作效率。除此之外，绕线工序亦必须额外使用人工或设备，而额外的人工或设备亦会无形中增加厂商生产的成本。
因此，现有技术还有待于改进和发展。电源模块线路以绕线为主，再以蚀刻线路替代传统铜线砸的电路板。主要应用于电感元器件，具有量测、精度高、线性度好、结构简单等一系列优点。
但运用在可耐3.2KvDC(DC:直流电压)的材料会使用ARLON/iSOLA/Nelco等国外CCL(铜箔基板厂商)以确保可以通过3.2KvDC以上高压，这样不仅产品较厚，使用范围受限。然而这些国外CCL厂商在购买材料手续繁琐且须填写使用领域范围集终端客户，经其判断才决定是否售予且交期长至少在1-2个月以上，无法满足客户交其需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的之一在于提供电源模块线路。该电源模块线路不仅可耐3.2KvDC的高电压，而且材料容易取得，产品体积更小重量更轻。
本发明的目的之二在于提供电源模块线路的制作方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种电源模块线路，包括至少一个线圈结构单元，所述线圈结构单元由条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成；所述条状线路板包括依次层叠的防焊膜/外上层/重复单元层/PI膜/外底层/防焊膜；
所述外上层和外底层为“铜箔/胶层”结构，所述重复单元层为多个重复的“PI膜/胶层/铜箔/胶层”结构；相互层叠的条状线路板通过焊点电导通每层之间的铜箔。
较佳地，所述铜箔的厚度为1～3OZ，所述胶层的厚度为15～50μm，所述PI膜的厚度为1～2mil。
较佳地，所述线圈结构单元还包括用于承载所述的线圈结构单元软支撑板。
较佳地，所述线圈结构单元还设有与外部电连接的基脚。
较佳地，所述基脚与所述线路板相连，或独立于所述线路板。
较佳地，所述PI膜为软板铜箔基板中的聚酰胺覆盖膜。
较佳地，所述电源模块线路，包括两线圈结构单元，所述两线圈结构单元的结构相同或不同。
较佳地，所述两线圈结构单元中的一个线圈结构单元，由条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少两个回圈构成。
制备所述电源模块线路的方法，具体为：
A.将铜箔与胶层开料后，按照铜箔/胶层叠合进行过塑，制得外上层和外底层；
B.将PI膜、胶层、铜箔开料后，按照PI膜/胶层/铜箔叠合依次进行过塑—快压—烘烤—压膜前处理—压膜—曝光—显影—蚀刻—与胶层结合过塑—打铆钉孔，制得重复单元层中的单个单元结构“PI膜/胶层/铜箔/胶层”；
C.重复上述B步骤做出多个重复单元层；
D.先取上述步骤B和C所做出的多个重复单元层叠合后，打铆钉；接着在打有铆钉的重复单元层的上下分别叠放制得的所述外上层和外底层；将“防焊膜/外上层/重复单元层/PI膜/外底层/防焊膜”结构进行压合—破把—钻孔—沉铜/电镀—压膜前处理—压膜—曝光—显影—蚀刻—印防焊或再压一次胶层—表面处理(镀镍金或喷锡)后制得所述电感元器件。
最后进行电测(测试开短路)—成型—电测(测电感)—外观检验—包装入库—出货给客户与其他元器件组合成适配器。
其步骤D中所述压合为：先将钢板/分离膜/硅橡胶/分离膜/线圈结构单元/分离膜/硅橡胶/分离膜/钢板进行叠放完成后送至压机进行压合。
本发明包括至少一个线圈结构单元，所述线圈结构单元由条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成；所述条状线路板包括依次层叠的防焊膜/铜箔/胶层/PI膜/胶层/铜箔/胶层、、、、、、、/PI膜/外底层/胶层/铜箔/防焊膜；本发明不仅可耐3.2KvDC的高电压，而且材料容易取得产品体积更小重量更轻。层板的总厚度能达到1.35mm，比现有技术的薄，扩大了其使用范围。
附图说明
图1本发明的结构示意图；
图2本发明中的单个线圈结构单元剖示图。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
见图1和图2，一种电源模块线路，包括两个线圈结构单元(线圈结构单元一1和线圈结构单元二2)，所述两线圈结构单元的结构不同。当然根据实际需要来设计线圈结构，可以是一个也可以是两个线圈结构结构单元，两个线圈结构结构单元可以是不同也可以是相同的。
线圈结构单元一1，包括线路板11和支撑板12，条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成，端部设有导通内部铜箔的焊点110，还设有与外部电连接的基脚13，基脚独立于所述线路板。
线圈结构单元二2，包括线路板21和支撑板22，条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成，端部设有导通内部铜箔的焊点210，还设有与外部电连接的基脚23，基脚独立于所述线路板。
条状线路板包括依次层叠的防焊膜111/铜箔112/胶层113/PI膜114/胶层113/铜箔112/胶层113、、、、、、、/PI膜114/胶层113/铜箔112/防焊膜111；“PI膜/胶层/铜箔/胶层”为重复单元层；相互层叠的条状线路板通过焊点电导通每层之间的铜箔。其中，条状线路板的宽度可以根据实际需要进行设计。线圈结构单元还包括用于承载所述的线圈结构单元软支撑板。线圈结构单元还。PI膜为软板铜箔基板中的聚酰胺覆盖膜。
其中，铜箔的厚度为1～3OZ，所述胶层的厚度为15～50μm，所述PI膜的厚度为1～2mil。当铜厚1Oz:可用1milPI膜+15um胶层来对应,或1milPI膜+25胶层当然用2milPI膜+15um(25um)胶层会更好。当铜厚2Oz:可用1milPI膜+35um胶层来对应,当然用2milPI膜+35um胶层会更好。当铜厚3Oz:可用1milPI膜+50um胶层的来对应,当然用2milPI膜+50um胶层会更好。
制备所述电源模块线路的方法，具体为：
A.将铜箔与胶层开料后，按照铜箔/胶层叠合进行过塑，制得外上层和外底层；
B.将PI膜、胶层、铜箔开料后，按照PI膜/胶层/铜箔叠合依次进行过塑—快压—烘烤—压膜前处理—压膜—曝光—显影—蚀刻—与胶层结合过塑—打铆钉孔，制得重复单元层中的单个单元结构“PI膜/胶层/铜箔/胶层”；
C.重复上述B步骤做出多个重复单元层；
D.先取上述步骤B和C所做出的多个重复单元层叠合后，打铆钉；接着在打有铆钉的重复单元层的上下分别叠放制得的所述外上层和外底层；“防焊膜/铜箔/胶层/PI膜/胶层/铜箔/胶层、、、、、、、/PI膜/外底层/胶层/铜箔/防焊膜”进行压合—破把—钻孔—沉铜/电镀—压膜前处理—压膜—曝光—显影—蚀刻—印防焊或再压一次胶层—表面处理(镀镍金或喷锡)后制得所述电感元器件。
最后进行电测(测试开短路)—成型—电测(测电感)—外观检验—包装入库—出货给客户与其他元器件组合成适配器。
其步骤D中所述压合为：
先将钢板/分离膜/硅橡胶/分离膜/线圈结构单元/分离膜/硅橡胶/分离膜/钢板进行叠放；如果以14层为例的话，再按此迭合7层为一开口，放置支撑板。完成后送至压机进行压合。其中，压合工艺条件温度和压力逐步增加和逐步递减，具体为：
上述制作方法的工艺顺序为本发明特有，具体每个单独工序的工艺条件，为现有技术，在此不再赘述。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种电源模块线路，包括至少一个线圈结构单元，其特征在于，所述线圈结构单元由条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少一个回圈构成；所述条状线路板包括依次层叠的防焊膜/外上层/重复单元层/PI膜/外底层/防焊膜；
所述外上层和外底层为“铜箔/胶层”结构，所述重复单元层为多个重复的“PI膜/胶层/铜箔/胶层”结构；相互层叠的条状线路板通过焊点电导通每层之间的铜箔。
2.如权利要求1所述电源模块线路，其特征在于，所述铜箔的厚度为1～3OZ，所述胶层的厚度为15～50μm，所述PI膜的厚度为1～2mil。
3.如权利要求2所述电源模块线路，其特征在于，所述线圈结构单元还包括用于承载所述的线圈结构单元软支撑板。
4.如权利要求3所述电源模块线路，其特征在于，所述线圈结构单元还设有与外部电连接的基脚。
5.如权利要求4所述电源模块线路，其特征在于，所述基脚与所述线路板相连，或独立于所述线路板。
6.如权利要求1-5中任意一项所述电源模块线路，其特征在于，所述PI膜为软板铜箔基板中的聚酰胺覆盖膜。
7.如权利要求1所述电源模块线路，其特征在于，所述电源模块线路，包括两线圈结构单元，所述两线圈结构单元的结构相同或不同。
8.如权利要求7所述电源模块线路，其特征在于，所述两线圈结构单元中的一个线圈结构单元，由条状线路板以螺旋环绕的方式在同一水平面上形成至少两个回圈构成。
9.制备权利要求1-8中任意一项所述电源模块线路的方法，其特征在于，具体为：
A.将铜箔与胶层开料后，按照铜箔/胶层叠合进行过塑，制得外上层和外底层；
B.将PI膜、胶层、铜箔开料后，按照PI膜/胶层/铜箔叠合依次进行过塑—快压—烘烤—压膜前处理—压膜—曝光—显影—蚀刻—与胶层结合过塑—打铆钉孔，制得重复单元层中的单个单元结构“PI膜/胶层/铜箔/胶层”；
C.重复上述B步骤做出多个重复单元层；
D.先取上述步骤B和C所做出的多个重复单元层叠合后，打铆钉；接着在打有铆钉的重复单元层的上下分别叠放制得的所述外上层和外底层；将“防焊膜/外上层/重复单元层/PI膜/外底层/防焊膜”结构进行压合—破把—钻孔—沉铜/电镀—压膜前处理—压膜—曝光—显影—蚀刻—印防焊或再压一次胶层—表面处理后制得所述电感元器件。
10.制备权利要求9所述电源模块线路的方法，其特征在于，步骤D中所述压合为：
先将钢板/分离膜/硅橡胶/分离膜/线圈结构单元/分离膜/硅橡胶/分离膜/钢板进行叠放。
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