CN115843158A - 一种埋嵌电感磁芯的印制电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种埋嵌电感磁芯的印制电路板及其制作方法，涉及印制电路板加工技术领域，制作方法包括：S1、制作磁芯材料；S2、制作第一芯板：在第一芯板上制作出双面线路图形，线路图形包含电感线圈；加工锣槽，锣槽位于电感线圈中间，在锣槽内填充磁芯材料并烘干；S3、制作第一PP：将第一PP进行裁切并钻孔，加工锣槽，并在锣槽内填充磁芯材料并烘干；S4、制作第二芯板：在第二芯板上制作出双面线路图形；S5、制作第二PP：将第二PP进行裁切并钻孔；S6、压合：将第二芯板、第二PP、第一芯板、第一PP、第一芯板、第二PP、第二芯板叠放，热压后形成埋嵌有磁芯的印制电路板。加工过程简单方便，不占用印制电路板表面，还可以增大的电感值。

Description

一种埋嵌电感磁芯的印制电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及印制电路板加工技术领域，尤其涉及一种埋嵌电感磁芯的印制电路板及其制作方法。

背景技术

多功能电子信息产品的微型化与轻薄化发展趋势要求搭载元器件且实现电传输的印制电路产品表现出更高集成度，其集成度的实现主要是通过元件埋嵌制作于印制电路板内部。这种集成元件的印制电路板除了可减小板面布设元件所占的面积从而缩减电子信息产品的三维尺寸外，由于元件内嵌于印制电路板内部从而实现电信号的最小距离传输，最大程度地消除了印制电路信号的衰减问题从而提高信号传输的完整性。

对于埋嵌电感，为了增大电感值，必须在电感线路中增加磁芯。现在常用的办法仍然是在印制电路板加工完成后将外加磁芯插入印制电路板预留的槽内。这种方法需要采用焊接或者其他方式固定磁芯，操作不便且占用印制电路板表面，并不能起到节省空间的效果。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种埋嵌电感磁芯的印制电路板及其制作方法，加工过程简单方便，不占用印制电路板表面，还可以增大的电感值。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，包括以下步骤：

S1、制作磁芯材料：将铁、钴、镍一种或者几种制成的粉末用环氧树脂溶解；

S2、制作多个第一芯板：通过贴膜、曝光、显影、蚀刻在第一芯板上制作出双面线路图形，线路图形包含电感线圈；然后加工锣槽，锣槽位于电感线圈中间，在锣槽内填充磁芯材料并烘干；

S3、制作若干第一PP ：将第一PP 进行裁切并钻孔，然后加工锣槽，在锣槽内填充磁芯材料并烘干；

S4、制作多个第二芯板：通过贴膜、曝光、显影、蚀刻在第二芯板上制作出双面线路图形；

S5、制作多个第二PP ：将第二PP 进行裁切并钻孔；

S6、压合：将多个第一芯板之间利用第一PP 隔开，第一PP 中的锣槽与第一芯板中的锣槽位置和大小相对应，第一芯板外层依次叠合第二PP 和第二芯板，热压后形成埋嵌有磁芯的印制电路板。

进一步的，第一芯板的锣槽数量不止一个，且每一个锣槽位于一个电感线圈中间。

进一步的，步骤S2和步骤S3中使用锣槽加工装置加工锣槽，锣槽加工装置包括操作台、锣槽机构、定位机构，操作台上设有贯穿其本身的方形槽，方形槽外周设有一圈承载台阶，承载台阶用于与第一芯板或第一PP 匹配，定位机构包括第一电机、蜗杆及对称于蜗杆两侧的定位组件，每个定位组件包括蜗轮、转杆、两个调控杆、U型定位杆、两个滑筒，第一电机设于支撑架，其底部的输出轴连接蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮中心固定套接于转杆中段，转杆通过多个支撑板水平连接于支撑架，转杆转动配合于支撑板，转杆两端分别固定连接调控杆的一端，调控杆的另一端设有限位槽，两个滑筒对称设于蜗轮两侧，且顶部连接于支撑架，滑筒两侧壁设有穿槽，U型定位杆两支段顶部设有凹槽，凹槽内设有滚柱，两支段分别上下滑动配合于两个滑筒内，调控杆的另一端滑动配合于对应的穿槽内，滚柱滑动配合于限位槽内，锣槽机构设于方形槽下方，用于在预设位置对第一芯板或第一PP 进行锣槽，加工锣槽的步骤包括：

将第一芯板或第一PP 放置于承载台阶；第一电机驱动蜗杆，在蜗轮与蜗杆啮合作用下，四个调控杆从倾斜朝上的方向向下转动，以使两个U型定位杆下移并固定第一芯板或第一PP，利用锣槽机构完成锣槽。

进一步的，U型定位杆向下的投影位于承载台阶上。

进一步的，锣槽加工装置还包括夹持转移机构，用于将第一芯板或第一PP 放置于承载台阶，夹持转移机构包括第二电机、螺杆、条形框、升降组件、多个L型夹板、水平板，条形框两端水平连接于支撑架，且位于两个U型定位杆对称中线上，条形框底部开口设置，螺杆一端连接第二电机，另一端转动配合于支撑架，升降组件顶部设有滑块，底部连接水平板，滑块螺纹连接于螺杆，且滑动配合于条形框，水平板底部两侧设有多个滑轨，多个L型夹板对称分布于水平板两侧，每一侧的多个L型夹板顶部连接于顶板，顶板连接于对应的滑轨，多个L型夹板的夹合方向与条形框设置方向一致，操作台相应位置设有L型夹板的避让槽，将第一芯板或第一PP 放置于承载台阶的步骤包括：

水平板位于操作台外侧，升降组件使水平板下移，当L型夹板水平段低于第一芯板或第一PP 时，利用滑轨使两个L型夹板聚拢并夹持第一芯板或第一PP ，升降组件使水平板复位；第二电机驱动螺杆以使升降组件及水平板移动至操作台上方，升降组件使水平板下移，以使第一芯板或第一PP 放置于承载台阶。

一种印制电路板，采用所述的埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法加工而成。

一种印制电路板，包括自上而下设置的若干第二芯板、多个第一芯板、若干第二芯板，其中，第一芯板之间利用第一PP 隔开，第二芯板之间利用第二PP 隔开，第一芯板和第二芯板之间利用第二PP 隔开；

第一芯板、第一PP 对应位置贯穿有相同大小的槽位，槽位内埋嵌有磁芯，磁芯成分包括铁、钴、镍一种或者几种金属粉末；

第一芯板上的槽位外周设有电感线圈。

本发明的有益效果在于：第一芯板和第一PP经过锣槽后，先填充磁芯材料并烘干，之后再层叠进行压合，通过这种方式，后续不需要采用焊接或者其他方式固定磁芯，而且加工过程简单方便，不需要使用较为昂贵的材料，生产成本低；不占用印制电路板表面，起到节省空间的效果。只在第一芯板上制作电感线圈，且磁芯嵌埋于电感线圈中间，以增大埋嵌的电感值。

附图说明

图1为实施例的锣槽加工装置结构图；

图2为实施例的锣槽加工装置前视图；

图3为实施例的锣槽加工装置右视图；

图4为实施例的U型定位杆平面图；

图5为实施例的夹持转移机构结构图；

图6为实施例的夹持转移机构右视图；

图7为实施例的水平板底部结构图；

图8为实施例的第一芯板示意图；

图9为实施例的第一PP示意图；

图10为实施例的印制电路板示意图；

图11为实施例的印制电路板制作方法流程图；

附图标记：第一芯板-1、第二芯板-2、第一PP -3、第二PP -4、操作台-5、方形槽-51、承载台阶-52、避让槽-53、第一电机-61、蜗杆-62、蜗轮-63、转杆-64、调控杆-65、U型定位杆-66、滑筒-67、限位槽-651、穿槽-671、凹槽-661、滚柱-662、第二电机-71、螺杆-72、条形框-73、升降组件-74、L型夹板-75、水平板-76、滑轨-761、顶板-751。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种板材锣槽加工装置，包括操作台5、锣槽机构、定位机构。

具体的，操作台5中心处设有贯穿其本身的方形槽51，方形槽51外周设有一圈承载台阶52，承载台阶52用于与待锣槽的板材匹配。

具体的，如图2、图3所示，定位机构包括第一电机61、蜗杆62及对称于蜗杆62两侧的定位组件，每个定位组件包括蜗轮63、转杆64、两个调控杆65、U型定位杆66、两个滑筒67，第一电机61设于支撑架，第一电机61底部的输出轴连接蜗杆62，在每一个定位组件中，蜗轮63与蜗杆62啮合，蜗轮63中心固定套接于转杆64中段，转杆64通过多个支撑板水平连接于支撑架，转杆64转动配合于支撑板，转杆64两端分别固定连接调控杆65的一端，调控杆65的另一端倾斜朝上，且朝向第一电机61的外侧，调控杆65的另一端设有限位槽651，两个滑筒67对称设于蜗轮63两侧，且顶部连接于支撑架，滑筒67两侧壁设有贯穿其本身的穿槽671，每一个调控杆65对应一个滑筒67，且调控杆65的另一端设于穿槽671内，如图4所示，U型定位杆66两支段顶部设有凹槽661，凹槽661内设有滚柱662，滚柱662两端转动配合于凹槽661内，两支段分别上下滑动配合于两个滑筒67内，且滚柱662设于限位槽651内，当调控杆65的另一端滑动配合于对应的穿槽671时，滚柱662滑动配合于限位槽651内。定位机构用于固定承载台阶52上的板材，以免板材在锣槽过程中发生位移，影响到锣槽的位置及大小。

具体的，锣槽机构设于方形槽51下方，用于在板材的预设位置对第一芯板1或第一PP 3进行锣槽，锣槽机构为常规结构，附图不再具体展示，比如包括锣刀、使锣刀转动的驱动组件、使锣刀升降的升降组件及使锣刀在水平面内移动的行程组件。

上述锣槽加工装置使用时，在图2视角下，第一电机61驱动蜗杆62，因为蜗轮63与蜗杆62啮合，位于右侧的蜗杆62、调控杆65顺时针转动，位于左侧的蜗杆62、调控杆65则逆时针转动，因为滚柱662、限位槽651、滑筒67的配合，以使两个U型定位杆66下移并固定承载台阶52上的板材，利用锣槽机构完成锣槽。为了增加板材稳定性和防止U型定位杆66阻碍到板材锣槽，U型定位杆66向下的投影位于承载台阶52上，也就是说，U型定位杆66与板材接触点位于承载台阶52上。

进一步的，本实施例利用夹持转移机构将板材放置于承载台阶52。如图5~图7所示，夹持转移机构包括第二电机71、螺杆72、条形框73、升降组件74、六个L型夹板75、水平板76，条形框73两端水平连接于支撑架，且位于两个U型定位杆66对称中线上，一端位于操作台5上方，另一端延伸处操作台5外侧，条形框73底部开口设置，第二电机71水平设于支架，螺杆72一端连接第二电机71输出轴，另一端转动配合于支撑架，升降组件74顶部设有滑块，滑块螺纹连接于螺杆72，且滑动配合于条形框73，升降组件74底部连接水平板76，用于调控水平板76的高度，升降组件74为常规结构，比如由液压驱动的升降杆。水平板76底部两侧各设有两个滑轨761，六个L型夹板75对称分布于水平板76两侧，每一侧具有三个L型夹板75，每一侧的L型夹板75顶部连接于同一个顶板751，顶板751顶部滑动连接于对应的滑轨761，滑轨761用于实现顶板751移动，以实现两侧L型夹板75的开合，两侧L型夹板75的夹合方向与条形框73长度设置方向一致，操作台5相应位置设有L型夹板75的避让槽53，以保证L型夹板75顺利将板材放置于承载台阶52上。操作台5两侧避让槽53的连线与两个U型定位杆66连线垂直，以保证U型定位杆66和水平板76位置互不干扰。

对于每一侧的顶板751来说，为了对其移动位置进一步精准的限定，如图7所示，在滑轨761两端设置挡板，当顶板751接触最外侧的挡板时，此时两侧L型夹板75间距最大，且大于待锣槽板材的宽度；当顶板751在滑轨761作用下聚拢时，顶板751接触最里侧的挡板，此时两侧L型夹板75间距最小，且小于待锣槽板材的宽度。注意，水平板76地面距离L型夹板75的水平段有一定间隔，留取更多空间以防后期阻碍到板材进行锣槽。

上述夹持转移机构使用时，先将待锣槽的板材堆叠在特定位置或者利用输送台依次将每一个板材输送至特定位置，夹持之前可以利用顶起组件升起一个板材；水平板76位于操作台5外侧，升降组件74使水平板76下移，当L型夹板75水平段低于板材时，利用滑轨761使两个L型夹板75聚拢并夹持板材，升降组件74使水平板76复位；第二电机71驱动螺杆72以使升降组件74及水平板76移动至操作台5上方，升降组件74使水平板76下移，以使板材放置于承载台阶52；然后L型夹板75扩大间距释放板材，注意释放板材之后，升降组件74不需要升起水平板76，利用锣槽机构完成锣槽以后，以便再次利用L型夹板75夹持并移出板材。

实施例2

如图10所示，本实施例提供一种印制电路板，包括自上而下设置的第二芯板2、第二PP 4、第一芯板1、第一PP 3、第一芯板1、第二PP 4、第二芯板2。第一芯板1、第一PP 3对应位置贯穿有相同大小的槽位，槽位内埋嵌有磁芯，磁芯成分包括铁、钴、镍一种或者几种制成的粉末。第一芯板1上的槽位外周设有电感线圈，以使磁芯埋嵌于电感线圈的中央，进而增大电感值。

实施例3

如图11所示，本实施例提供了一种埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，包括以下步骤：

S1、制作磁芯材料：将铁、钴、镍一种或者几种制成的粉末用环氧树脂溶解，环氧树脂为树脂单体材料并添加了溶剂成分。

S2、制作多个第一芯板1：通过贴膜、曝光、显影、蚀刻在第一芯板1上制作出双面线路图形，线路图形包含电感线圈；然后加工锣槽，锣槽位于电感线圈中间，在锣槽内填充磁芯材料并烘干，第一芯板1的示意图如图8所示，其中加工锣槽时使用实施例1中的板材锣槽加工装置，具体方式：

升降组件74使水平板76下移，当L型夹板75水平段低于第一芯板1时，利用滑轨761使两个L型夹板75聚拢并夹持第一芯板1，升降组件74使水平板76复位；第二电机71驱动螺杆72以使升降组件74及水平板76移动至操作台5上方，升降组件74使水平板76下移，以使第一芯板1放置于承载台阶52，利用滑轨761使两个L型夹板75展开并释放第一芯板1；第一电机61驱动蜗杆62，在蜗轮63与蜗杆62啮合作用下，两个U型定位杆66下移并固定第一芯板1，利用锣槽机构完成锣槽，第一芯板1的锣槽数量不止一个，且每一个锣槽位于一个电感线圈中间。

S3、制作若干第一PP 3：将第一PP 3进行裁切并钻孔，然后加工锣槽，在锣槽内填充磁芯材料并烘干，第一PP 3的示意图如图9所示，其中加工锣槽时使用实施例1中的板材锣槽加工装置，具体方式：

升降组件74使水平板76下移，当L型夹板75水平段低于第一PP 3时，利用滑轨761使两个L型夹板75聚拢并夹持第一PP 3，升降组件74使水平板76复位；第二电机71驱动螺杆72以使升降组件74及水平板76移动至操作台5上方，升降组件74使水平板76下移，以使第一PP 3放置于承载台阶52，利用滑轨761使两个L型夹板75展开并释放第一PP 3；第一电机61驱动蜗杆62，在蜗轮63与蜗杆62啮合作用下，两个U型定位杆66下移并固定第一PP 3，利用锣槽机构完成锣槽，第一PP 3的锣槽位置和大小与第一芯板1一致。

S4、制作多个第二芯板2：通过贴膜、曝光、显影、蚀刻在第二芯板2上制作出双面线路图形，第二芯板2并没有电感线圈。

S5、制作多个第二PP 4：将第二PP 4进行裁切并钻孔。

S6、压合：本实施例中，将两个第一芯板1之间利用第一PP 3隔开，第一PP 3中的锣槽与第一芯板1中的锣槽位置和大小相对应，第一芯板1的顶面和底面均依次叠合一个第二PP 4和一个第二芯板2，第二芯板2位于最外层，热压后形成埋嵌有磁芯的印制电路板，即实施例2中的印制电路板。

以上实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作磁芯材料：将铁、钴、镍一种或者几种制成的粉末用环氧树脂溶解；

S2、制作多个第一芯板（1）：通过贴膜、曝光、显影、蚀刻在第一芯板（1）上制作出双面线路图形，线路图形包含电感线圈；然后加工锣槽，锣槽位于电感线圈中间，在锣槽内填充磁芯材料并烘干；

S3、制作若干第一PP （3）：将第一PP （3）进行裁切并钻孔，然后加工锣槽，在锣槽内填充磁芯材料并烘干；

S4、制作多个第二芯板（2）：通过贴膜、曝光、显影、蚀刻在第二芯板（2）上制作出双面线路图形；

S5、制作多个第二PP （4）：将第二PP （4）进行裁切并钻孔；

S6、压合：将多个第一芯板（1）之间利用第一PP （3）隔开，第一PP （3）中的锣槽与第一芯板（1）中的锣槽位置和大小相对应，第一芯板（1）外层依次叠合第二PP （4）和第二芯板（2），热压后形成埋嵌有磁芯的印制电路板。

2.根据权利要求1所述的埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，其特征在于，第一芯板（1）的锣槽数量不止一个，且每一个锣槽位于一个电感线圈中间。

3.根据权利要求1所述的埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，其特征在于，步骤S2和步骤S3中使用锣槽加工装置加工锣槽，锣槽加工装置包括操作台（5）、锣槽机构、定位机构，操作台（5）上设有贯穿其本身的方形槽（51），方形槽（51）外周设有一圈承载台阶（52），承载台阶（52）用于与第一芯板（1）或第一PP （3）匹配，定位机构包括第一电机（61）、蜗杆（62）及对称于蜗杆（62）两侧的定位组件，每个定位组件包括蜗轮（63）、转杆（64）、两个调控杆（65）、U型定位杆（66）、两个滑筒（67），第一电机（61）设于支撑架，其底部的输出轴连接蜗杆（62），蜗轮（63）与蜗杆（62）啮合，蜗轮（63）中心固定套接于转杆（64）中段，转杆（64）通过多个支撑板水平连接于支撑架，转杆（64）转动配合于支撑板，转杆（64）两端分别固定连接调控杆（65）的一端，调控杆（65）的另一端设有限位槽（651），两个滑筒（67）对称设于蜗轮（63）两侧，且顶部连接于支撑架，滑筒（67）两侧壁设有穿槽（671），U型定位杆（66）两支段顶部设有凹槽（661），凹槽（661）内设有滚柱（662），两支段分别上下滑动配合于两个滑筒（67）内，调控杆（65）的另一端滑动配合于对应的穿槽（671）内，滚柱（662）滑动配合于限位槽（651）内，锣槽机构设于方形槽（51）下方，用于在预设位置对第一芯板（1）或第一PP （3）进行锣槽，加工锣槽的步骤包括：

将第一芯板（1）或第一PP （3）放置于承载台阶（52）；第一电机（61）驱动蜗杆（62），在蜗轮（63）与蜗杆（62）啮合作用下，四个调控杆（65）从倾斜朝上的方向向下转动，以使两个U型定位杆（66）下移并固定第一芯板（1）或第一PP （3），利用锣槽机构完成锣槽。

4.根据权利要求3所述的埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，其特征在于，U型定位杆（66）向下的投影位于承载台阶（52）上。

5.根据权利要求3所述的埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法，其特征在于，锣槽加工装置还包括夹持转移机构，用于将第一芯板（1）或第一PP （3）放置于承载台阶（52），夹持转移机构包括第二电机（71）、螺杆（72）、条形框（73）、升降组件（74）、多个L型夹板（75）、水平板（76），条形框（73）两端水平连接于支撑架，且位于两个U型定位杆（66）对称中线上，条形框（73）底部开口设置，螺杆（72）一端连接第二电机（71），另一端转动配合于支撑架，升降组件（74）顶部设有滑块，底部连接水平板（76），滑块螺纹连接于螺杆（72），且滑动配合于条形框（73），水平板（76）底部两侧设有多个滑轨（761），多个L型夹板（75）对称分布于水平板（76）两侧，每一侧的多个L型夹板（75）顶部连接于顶板（751），顶板（751）连接于对应的滑轨（761），多个L型夹板（75）的夹合方向与条形框（73）设置方向一致，操作台（5）相应位置设有L型夹板（75）的避让槽（53），将第一芯板（1）或第一PP （3）放置于承载台阶（52）的步骤包括：

水平板（76）位于操作台（5）外侧，升降组件（74）使水平板（76）下移，当L型夹板（75）水平段低于第一芯板（1）或第一PP （3）时，利用滑轨（761）使两个L型夹板（75）聚拢并夹持第一芯板（1）或第一PP （3），升降组件（74）使水平板（76）复位；第二电机（71）驱动螺杆（72）以使升降组件（74）及水平板（76）移动至操作台（5）上方，升降组件（74）使水平板（76）下移，以使第一芯板（1）或第一PP （3）放置于承载台阶（52）。

6.一种印制电路板，其特征在于，采用如权利要求1-5中任一项所述的埋嵌电感磁芯的印制电路板制作方法加工而成。

7.根据权利要求6所述的一种印制电路板，其特征在于，包括自上而下设置的若干第二芯板（2）、多个第一芯板（1）、若干第二芯板（2），其中，第一芯板（1）之间利用第一PP （3）隔开，第二芯板（2）之间利用第二PP （4）隔开，第一芯板（1）和第二芯板（2）之间利用第二PP（4）隔开；

第一芯板（1）、第一PP （3）对应位置贯穿有相同大小的槽位，槽位内埋嵌有磁芯，磁芯成分包括铁、钴、镍一种或者几种制成的粉末；

第一芯板（1）上的槽位外周设有电感线圈。

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