CN114501835A - 一种埋磁芯pcb的磁芯埋入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于PCB技术领域，具体涉及一种埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，包括以下步骤：S1.分别在磁芯埋入夹层的填胶叠层、固定叠层开出第一安装槽、第二安装槽；S2.将磁芯埋入夹层依次与下方的PP层、芯板层进行预固定，然后向第一安装槽注入热固性树脂；S3.将磁芯放入第一安装槽，同时使得磁芯的下方与第二安装槽固定；S4.在磁芯埋入夹层上方依次盖上PP层、芯板层，先进行铆合加工，再压合成型。本发明通过底部半固化片铣槽固定磁芯，改善磁芯埋入结构并通过热固性树脂进行填充，解决磁芯埋入的可靠性问题与磁芯的偏移问题，实现一次性压合磁芯PCB的埋入方法，完成对埋磁芯PCB的制造。
Description
技术领域
本发明属于PCB技术领域，具体涉及一种埋磁芯PCB的磁芯埋入方法。
背景技术
在PCB制造中，其用于埋磁芯PCB的通常是锰锌铁氧体，由于该类产品在低频电源下具有非常高的初始磁导率，并且升到200℃高温也具有较高的磁导率特性，适用于制成高性能的开关电源模块。
当前该类PCB产品制造的关键点之一在于如何将磁芯埋入PCB中，由于磁芯较厚，常规压合方式很难提供较大的流胶量使磁芯埋实在PCB内，磁芯与PCB之间的缝隙可能存在填胶不充分或有空洞，存在可靠性风险。磁芯通常具有较高的脆性，膨胀系数也较低，因此与PCB基材混压后可能会出现磁芯压碎或分层爆板的情况。
现有技术中，为了避免填胶不充分或有空洞，常规埋入磁芯时需要在PCB结构中开槽孔，槽孔的尺寸会比磁芯大一些，便于半固化片流胶填充，但是，这样的方式容易导致磁芯埋入后压合时会发生偏移，使半固化片的流胶不均匀，影响产品在高温下的可靠性。而且，对于中空的环形类磁芯，其中心填胶困难，容易造成填胶空心，导致受热时分层爆板。
中国专利2010100428209、PCB塞孔固定磁芯的方法中，公开一种采用铣控深孔放置磁芯，并填充树脂的的方法埋入磁芯，但是，其存在的问题在于：控深孔的高度与磁芯一致，在压合时磁芯直接受力容易造成磁芯压碎；台阶孔的台阶只能防止磁芯掉落，上下固定磁芯，并不能左右固定磁芯起到防止磁芯偏移的作用；控深孔可以一定程度上起到左右固定磁芯的作用，但控深孔的直径与磁芯直径一致，磁芯在放入之后，磁芯外壁与PCB缝隙非常小，树脂流动性较差，在填充时并不能确保完全填满缝隙，存在可靠性问题；树脂的填充没有衬底，会随着台阶孔流失；其树脂填充方式需要在压合前进行树脂预固化，才能进行压合，增加除PCB加工外树脂固化的步骤与成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种埋磁芯PCB的磁芯埋入方法。
本发明的技术方案为：
一种埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，所述埋磁芯PCB包括芯板层、PP层、磁芯埋入夹层，所述PP层、芯板层设置在磁芯埋入夹层的两侧；特别的，所述芯板层、PP层并非固定设置，可以根据不同PCB结构改变；所述磁芯埋入夹层包括填胶叠层、固定叠层；包括以下步骤：
S1.分别在磁芯埋入夹层的填胶叠层、固定叠层开出第一安装槽、第二安装槽；
S2.将磁芯埋入夹层依次与下方的PP层、芯板层进行预固定，然后向第一安装槽注入热固性树脂；优选的，所述采用铆钉预固定；采用注射器等工具注入热固性树脂。
S3.将磁芯放入第一安装槽，同时使得磁芯的下方与第二安装槽固定；
S4. 在磁芯埋入夹层上方依次盖上PP层、芯板层，先进行铆合加工，再压合成型。
本发明中，先注入热固性树脂预先填充埋入第一安装槽的槽孔，再放入磁芯按压至底部固定叠层第二安装槽的槽孔中固定，充分填充槽孔与磁芯之间的缝隙。
进一步的，所述填胶叠层为芯板层与芯板层或芯板层与PP层的叠加设置；所述固定叠层全是PP层的叠加设置。
进一步的，步骤S3中，磁芯安装固定后，磁芯的厚度D小于第一安装槽与第二安装槽的深度之和H。
进一步的，所述D小于H 0.1-0.3mm。通过此设置，在压合时可以避免磁芯直接受力，以防止磁芯压碎。
进一步的，所述第一安装槽的槽宽W1大于磁芯的外径R，所述W1=R+0.3-0.8mm。通过此设置，便于热固性树脂完全填充磁芯与PCB内第一安装槽之间的缝隙。
进一步的，所述第二安装槽的槽宽W2等于磁芯的外径R。特别的，所述固定叠层内的PP层开槽尺寸与磁芯尺寸一致，用来固定磁芯避免左右偏移。本发明中，根据磁芯的厚度设计固定叠层的厚度，保证磁芯的固定效果。
进一步的，步骤S2中，热固性树脂的注入量为第一安装槽与第二安装槽的体积之和减去磁芯体积的值的1/4-1/2。
进一步的，步骤S2中，热固性树脂充分填充第一安装槽与磁芯之间的缝隙。特别的，当热固性树脂未填满磁芯埋入夹层的槽孔，则继续注入树脂，超出磁芯埋入夹层则抹去溢出的树脂。
进一步的，步骤S4中，压合成型时，热固性树脂预先固化，节省了常规填充树脂后对树脂进行固化的步骤。进一步的，步骤S4中，压合成型的工艺条件为：压合温度为200-250℃，压力介于25-27kg/cm²。通过此加工方式，可使压合后的磁芯埋入可靠性良好，且磁芯偏移量小于0.1mm。
本发明提供了一种磁芯埋入PCB以及固定的技术方案，通过底部半固化片铣槽固定磁芯，改善磁芯埋入结构并通过热固性树脂进行填充，解决磁芯埋入的可靠性问题与磁芯的偏移问题，实现一次性压合磁芯PCB的埋入方法，完成对埋磁芯PCB的制造。
本发明的有益效果在于：
1、本发明中，磁芯埋入夹层的第一安装槽、第二安装槽的深度之和大于磁芯的厚度，避免磁芯在压合中直接受力，造成磁芯碎裂；
2、本发明中，通过底部半固化片铣槽固定磁芯，提高磁芯定位精度，降低了磁芯埋入的偏移程度，提升了产品的可靠性；
3、通过热固性树脂填充磁芯埋入夹层的槽孔，第一安装槽的槽孔宽度设计大于磁芯外径，增大磁芯与PCB缝隙，填满磁芯与PCB的缝隙，使磁芯与PCB之间填充充分，结合力得到提升，杜绝分层爆板问题；
4、先填入树脂再埋入磁芯，使得树脂充分包裹磁芯，避免磁芯与PCB缝隙树脂流胶填充不充分；
5、树脂填充与压合同步进行，在压合中高温使树脂预先固化，节省树脂固化步骤的时间与成本。
附图说明
图1为本发明埋磁芯PCB的结构示意图；
图2为本发明埋磁芯PCB的局部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种埋磁芯PCB 10，包括芯板层1、PP层2、磁芯埋入夹层3，所述PP层、芯板层设置在磁芯埋入夹层的两侧；所述磁芯埋入夹层包括填胶叠层31、固定叠层32。所述填胶叠层设有第一安装槽311，所述固定叠层设有第二安装槽321；
还包括磁芯4，所述磁芯设置在磁芯埋入夹层内。
所述磁芯设置在第一安装槽内，所述磁芯的下方与第二安装槽配合固定。
所述磁芯与第一安装槽之间设有树脂层（未标注）。
实施例2
一种埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，包括实施例1的埋磁芯PCB，包括以下步骤：
S1.分别在磁芯埋入夹层的填胶叠层、固定叠层开出第一安装槽、第二安装槽；
S2.将磁芯埋入夹层依次与下方的PP层、芯板层进行预固定，然后向第一安装槽注入热固性树脂；优选的，所述采用铆钉预固定；采用注射器等工具注入热固性树脂。
S3.将磁芯放入第一安装槽，同时使得磁芯的下方与第二安装槽固定；
S4.在磁芯埋入夹层上方依次盖上PP层、芯板层，先进行铆合加工，再压合成型。
本发明中，先注入热固性树脂预先填充埋入第一安装槽的槽孔，再放入磁芯按压至底部固定叠层第二安装槽的槽孔中固定，充分填充槽孔与磁芯之间的缝隙。
进一步的，所述填胶叠层为芯板层与PP层的叠加设置；所述固定叠层全是PP层的叠加设置。
进一步的，步骤S3中，磁芯安装固定后，磁芯的厚度D小于第一安装槽与第二安装槽的深度之和H。
进一步的，所述D小于H 0.2mm。通过此设置，在压合时可以避免磁芯直接受力，以防止磁芯压碎。
进一步的，所述第一安装槽的槽宽W1大于磁芯的外径R，所述W1=R+0.5mm。通过此设置，便于热固性树脂完全填充磁芯与PCB内第一安装槽之间的缝隙。
进一步的，所述第二安装槽的槽宽W2等于磁芯的外径R。特别的，所述固定叠层内的PP层开槽尺寸与磁芯尺寸一致，用来固定磁芯避免左右偏移。本发明中，根据磁芯的厚度设计固定叠层的厚度，保证磁芯的固定效果。
进一步的，步骤S2中，热固性树脂的注入量为第一安装槽与第二安装槽的体积之和减去磁芯体积的值的1/3。
进一步的，步骤S2中，热固性树脂充分填充第一安装槽与磁芯之间的缝隙。特别的，当热固性树脂未填满磁芯埋入夹层的槽孔，则继续注入树脂，超出磁芯埋入夹层则抹去溢出的树脂。
进一步的，步骤S4中，压合成型时，热固性树脂预先固化，节省了常规填充树脂后对树脂进行固化的步骤。
进一步的，步骤S4中，压合成型的工艺条件为：压合温度为230℃，压力介于26kg/cm²。通过此加工方式，可使压合后的磁芯埋入可靠性良好，且磁芯偏移量小于0.1mm。
实施例3
本实施例提供一种与实施例2相同的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，所不同的是，进一步的，所述D小于H 0.1mm。
进一步的，所述第一安装槽的槽宽W1大于磁芯的外径R，所述W1=R+0.4mm。
进一步的，步骤S2中，热固性树脂的注入量为第一安装槽与第二安装槽的体积之和减去磁芯体积的值的1/4。
进一步的，步骤S4中，压合成型的工艺条件为：压合温度为220℃，压力介于25kg/cm²。
实施例4
本实施例提供一种与实施例2相同的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，所不同的是，进一步的，所述填胶叠层为芯板层与芯板层的叠加设置；所述固定叠层全是PP层的叠加设置。
进一步的，所述D小于H 0.3mm。
进一步的，所述第一安装槽的槽宽W1大于磁芯的外径R，所述W1=R+0.6mm。
进一步的，步骤S2中，热固性树脂的注入量为第一安装槽与第二安装槽的体积之和减去磁芯体积的值的1/2。
进一步的，步骤S4中，压合成型的工艺条件为：压合温度为240℃，压力介于27kg/cm²。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。
Claims (10)
1.一种埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，所述埋磁芯PCB包括芯板层、PP层、磁芯埋入夹层，所述PP层、芯板层设置在磁芯埋入夹层的两侧；所述磁芯埋入夹层包括填胶叠层、固定叠层；包括以下步骤：
S1.分别在磁芯埋入夹层的填胶叠层、固定叠层开出第一安装槽、第二安装槽；
S2.将磁芯埋入夹层依次与下方的PP层、芯板层进行预固定，然后向第一安装槽注入热固性树脂；
S3.将磁芯放入第一安装槽，同时使得磁芯的下方与第二安装槽固定；
S4. 在磁芯埋入夹层上方依次盖上PP层、芯板层，先进行铆合加工，再压合成型。
2.根据权利要求1所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，所述填胶叠层为芯板层与芯板层或芯板层与PP层的叠加设置；所述固定叠层全是PP层的叠加设置。
3.根据权利要求1所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，步骤S3中，磁芯安装固定后，磁芯的厚度D小于第一安装槽与第二安装槽的深度之和H。
4.根据权利要求3所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，所述D小于H 0.1-0.3mm。
5.根据权利要求1所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，所述第一安装槽的槽宽W1大于磁芯的外径R，所述W1=R+0.3-0.8mm。
6.根据权利要求5所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，所述第二安装槽的槽宽W2等于磁芯的外径R。
7.根据权利要求6所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，步骤S2中，热固性树脂的注入量为第一安装槽与第二安装槽的体积之和减去磁芯体积的值的1/4-1/2。
8.根据权利要求7所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，步骤S2中，热固性树脂充分填充第一安装槽与磁芯之间的缝隙。
9.根据权利要求1所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，步骤S4中，压合成型时，热固性树脂预先固化。
10.根据权利要求9所述的埋磁芯PCB的磁芯埋入方法，其特征在于，步骤S4中，压合成型的工艺条件为：压合温度为200-250℃，压力介于25-27kg/cm²。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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