CN1988069A - 用印制电路板制造电感线圈的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种用印制电路板制造电感线圈的工艺方法，属电感线圈的制造工艺方法。该制造工艺方法是，首先制造一个2～20层的印制电路板，并在每一层电路板制造一个螺旋线圈；根据电感量大小设计线圈匝数和线径；相邻两层线圈的绕制方向相反；并将相邻两层线圈通过印制电路板的通孔和埋孔互连接，保证相邻两层线圈产生的交变磁场方向一致，依次类推直到印制电路板的最后一层。该工艺方法简单、实用、成本低、可靠性高、制造出来的电感线圈电感量均匀、提高了电涡流传感器的性能。
Description
一、技术领域
本发明属于一种用印制电路板技术制造电感线圈的工艺方法。
二、背景技术
电涡流位移传感器的一个主要元件是一只扁平电感线圈L，它与一个电容C并联，构成并联谐振回路。采用高频信号对并联回路进行激励，在电感线圈L上就产生一个高频交变磁场。当被测导体靠近传感器时，在交变磁场作用范围内的导体表面就产生了与此交变磁场相交链的电涡流，而该电涡流又将产生一个交变磁场，阻碍外磁场的变化，改变了电感线圈L电感的大小，其变化程度取决于电感线圈L的外形尺寸，电感线圈L与被测导体之间的距离，被测导体材料的电阻率ρ和导磁率μ以及高频信号的频率等。当线圈L的外形尺寸、被测导体材料的电阻率ρ、导磁率μ和高频信号的频率一定时，通过一套检测电路可以将电感线圈L与被测导体之间的距离转换成电压信号输出。电感线圈L作为电涡流传感器的敏感元件，它的性能参数直接影响着电涡流传感器静态和动态性能。传统的电涡流传感器的电感线圈L是通过手工或机器将一定线径的导线按照电涡流传感器所要求电感线圈尺寸大小和电感量大小绕制在一个骨架上。传统电涡流传感器的电感线圈L由于受绕制的方法或绕制工艺，骨架加工精度的影响，同样导线绕制的同样匝数的电感线圈L的电感量相差较大。同时使用小线径的导线人工绕制电感线圈L时工序比较烦琐，成本较高。
随着电子技术的迅速发展，现在的电子印制电路板变得越来越复杂，电路板的层数越来越多，从简单的单面板到实用的双面板以及制作复杂的多层板，电路板上的布线密度也越来越高。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种加工简单、成本低、可靠性高的电感线圈加工工艺方法。
本发明的目的可以通过以下设计来达到：
制造一个2～20层的印制电路板，并在每一层印制板上制造一个螺旋状线圈；
根据电感线圈的电感量设计线圈的匝数和线径大小；
将印制电路板上第一层与第二层的相邻两层线圈通过印制电路板的埋孔和通孔相互连接，第一层线圈与第二层线圈的绕制方向相反；
第二层的线圈再通过通孔与第三层的线圈相连接，第三层线圈的绕制方向与第一层线圈的绕制方向相同，即相邻两层线圈的绕制方向相反，保证相邻两层线圈产生的交变磁场方向一致，依次类推直到印制电路板的最后一层；
将第一层线圈另外一端和最后一层线圈另外一端分别与电路板上的两个焊盘相连。
本发明的积极效果是：
本发明通过在印制电路板每层上设计线圈并将相邻两层线圈连接起来，制作成印制电路板电感线圈，用它来代替传统的绕制线圈，和检测电路相结合组成电涡流传感器。通过在印制电路板上制作传感器的电感线圈，不仅可以批量生产，缩短了生产周期，而且可以使同批次生产出的电感线圈电感量均匀，提高电涡流传感器的性能。
四、附图说明
图1为传统电感线圈图。
图1中符号名称：a为电感线圈，b为骨架。
图2为本发明的不同层线圈的连接和绕向图。
图2标号名称：1为第一层线圈，2为第二层线圈，3为第三层线圈，4为接头，5为埋孔。
五、具体实施方式
电感线圈L作为电涡流传感器的敏感元件，它的性能参数直接影响着电涡流传感器静态和动态性能。如附图1所示，为传统的电涡流传感器的电感线圈，这种电感线圈绕制麻烦，加工出来的电感线圈电感量不均匀。将电感线圈做在印制电路板上，首先设计个一个多层的电路板，并在每一层上设计一个螺旋状的线圈，根据对电感线圈电感量要求的不同来设计其线圈的匝数和线径大小。电路板上相邻两层线圈通过印制电路板上的埋孔和通孔相互连接，相邻两层线圈的绕制方向如附图2所示，第一层线圈1由外向内以顺时钟绕制，绕到中心时通过埋孔与第二层线圈2的中心相连接，而第二层线圈2则由内向外同样以顺时钟绕制，这样保证了在线圈中通人高频激励信号后，第一层线圈1和线第二层圈2所产生的交变磁场方向是一致的。第二层线圈2再通过一个埋孔与下一层的线第三层圈3连接，第三层线圈3的绕制方向和第一层线圈1相同，再通过一个埋孔5与下一层线圈连接，依此类推直到印制电路板的最后一层。第一层和最后一层线圈的另外一端分别与电路板上的两个焊盘相连，这两个焊盘为PCB线圈与传感器的检测电路相连处，第一层的线圈另外一端通过接头4与电路板上的一个焊盘相连。
Claims (1)
1.一种用印制电路板制造电感线圈的工艺方法，其特征在于：
(a)制造一个2～20层的印制电路板，并在每一层印制板上制造一个螺旋状线圈；
(b)根据电感线圈的电感量设计线圈的匝数和线径大小；
(c)将印制电路板上第一层与第二层的相邻两层线圈通过印制电路板的埋孔和通孔相互连接，第一层线圈与第二层线圈的绕制方向相反；
(d)第二层的线圈再通过通孔与第三层的线圈相连接，第三层线圈的绕制方向与第一层线圈的绕制方向相同，即相邻两层线圈的绕制方向相反，保证相邻两层线圈产生的交变磁场方向一致，依次类推直到印制电路板的最后一层；
(e)将第一层线圈另外一端和最后一层线圈另外一端分别与电路板上的两个焊盘相连。
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