CN212413511U - 一种平面变压器线圈板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种平面变压器线圈板，包括内层芯板，内层芯板包括一张PI、两张半固化片和两张铜箔，其中之一半固化片和铜箔从下往上依次设置于PI的上表面，其中之二半固化片和铜箔与其中之一半固化片和铜箔对称叠放在PI的下表面，内层芯板上设有贯穿内层芯板顶底层的第一通孔，且内层芯板的上表面从下往上依次设置有半固化片、PI、半固化片和铜箔，内层芯板的下表面对称于其上表面从上往下依次设置有半固化片、PI、半固化片和铜箔，设置于内层芯板上表面的半固化片、PI、半固化片和铜箔中从上往下至少两层设有导通的盲孔，平面变压器线圈板上设置有贯穿其顶底层的第二通孔。本实用新型通过半固化片与PI结合，提高了内层芯板和线圈板的耐压极限。

Description

一种平面变压器线圈板

技术领域

本实用新型属于印制电路板技术领域，具体涉及一种平面变压器线圈板。

背景技术

随着手机行业的快速发展，手机功能越来越强大，人们对手机的依赖也越来越多，目前手机电池的续航问题成为了行业的瓶颈，电池容量越大，安全问题也越大，于是快充方案成为了一个不错的替代方案，各种大功率充电器应运而生，一方面需要提高变压器的工作电压，以提高充电效率，另一方面，基于小型化的要求，需要降低平面变压器线圈板的介质层厚度，总所周知，介质层越薄，越容易被击穿，平面变压器线圈板的介质层耐击穿强度是非常重要的指标，常规线圈板使用FR4作为绝缘介质层，通常75um厚度的FR4耐击穿电压极限为2500V，50um厚度的PI的耐击穿强度可超过4500V。在产品长时间使用过程中，FR4板材由于其材料结构的特性，耐粒子迁移的能力不足，也将导致层间短路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防止平面变压器原副边电击穿的平面变压器线圈板，用以解决各类电源类产品的耐高电压问题。

本实用新型的目的之一通过以下技术方案实现：提供一种平面变压器线圈板，包括内层芯板，所述内层芯板包括一张PI、两张半固化片和两张铜箔，其中之一半固化片和铜箔从下往上依次设置于PI的上表面，其中之二半固化片和铜箔与其中之一半固化片和铜箔对称叠放在PI的下表面，所述内层芯板上设有贯穿内层芯板顶底层的第一通孔，且所述内层芯板的上表面从下往上依次设置有半固化片、PI、半固化片和铜箔，所述内层芯板的下表面对称于其上表面从上往下依次设置有半固化片、PI、半固化片和铜箔，设置于所述内层芯板上表面的半固化片、PI、半固化片和铜箔中从上往下至少两层设有导通的盲孔，所述平面变压器线圈板上设置有贯穿其顶底层的第二通孔。

作为进一步的改进，所述平面变压器线圈板上所有铜箔的表面均涂设有一层镀铜层。

作为进一步的改进，所述内层芯板中PI上表面和下表面均呈蜂窝状，且粗糙度均为2-4um。

作为进一步的改进，所述内层芯板的数量为多张，多张内层芯板从上往下依次压合设置。

作为进一步的改进，所述第一通孔、第二通孔和盲孔均不设在同一条直线上。

作为进一步的改进，所述第一通孔和/或第二通孔为圆柱形通孔。

作为进一步的改进，所述第一通孔、盲孔和第二通孔从左至右设置，第一通孔孔边缘与盲孔的孔边缘的最小水平间距为0.15mm，盲孔孔边缘和第二通孔孔边缘的最小水平间距为0.15mm。

作为进一步的改进，所述内层芯板中PI厚度为25um或50um，铜箔3厚度为3oz以上。

本实用新型提供的平面变压器线圈，一方面通过压合将PI和半固化片，铜箔先压合为一个整体，形成刚性结构，降低了PI变形过大导致后续板材涨缩带来的影响，另一方面，PI膜不仅应用于内层芯板内，且应用于内层芯板与其外层的其他结构之间，提高了内层芯板和线圈板的耐压极限。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是平面变压器线圈的结构简图。

图2是图1中内层芯板的结构简图。

附图标记说明：

1-PI，2-半固化片，3-铜箔，4-镀铜层，5-第一通孔，10-盲孔，11-第二通孔，12-等离子处理后盲孔凹蚀状态

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“水平”、“竖直”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。且术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。

如图1所示，本实用新型还提供了一种平面变压器线圈板，包括内层芯板，内层芯板包括一张PI(Polyimide，聚酰亚胺)1、两张半固化片2和两张铜箔 3，该PI1的厚度优选为为25um或50um，铜箔3厚度为3oz以上，其中之一半固化片2和铜箔3从下往上依次设置于PI1的上表面，其中之二半固化片2 和铜箔3与其中之一半固化片2和铜箔3对称叠放在PI1的下表面，所述内层芯板上设有贯穿内层芯板顶底层的第一通孔5，且所述内层芯板的上表面从下往上依次设置有半固化片2、PI1、半固化片2和铜箔3，所述内层芯板的下表面对称于其上表面从上往下依次设置有半固化片2、PI1、半固化片2和铜箔3，设置于所述内层芯板上表面的半固化片2、PI1、半固化片2和铜箔3中从上往下至少两层设有导通的盲孔10，所述平面变压器线圈板上设置有贯穿其顶底层的第二通孔11。上述平面变压器线圈，一方面通过压合将PI1和半固化片2，铜箔3先压合为一个整体，形成刚性结构，降低了PI1变形过大导致后续板材涨缩带来的影响，另一方面，PI1不仅应用于内层芯板内，且应用于内层芯板与其外层的其他结构之间，提高了内层芯板和线圈板的耐压极限。需要说明的是，相比传统半固化片胶含量较高，流动性大，流胶多，平整度不好控制的缺陷，本实用新型半固化片2用的低流动性半固化片，胶含量较低，解决了压合流胶过大导致的厚度均匀性问题。

上述平面变压器线圈板的制作过程具体如下：步骤一、制作内层线路图形；步骤二、制作多层结构的线路板；步骤三、制作外层线路图形；步骤四、后序加工。在制作内层线路图形的过程中，首先，准备PI1材料；其次，用等离子清洗机处理PI1上、下两表面或采用PI1调整剂处理PI1上、下两表面，使得 PI1上、下两表面呈蜂窝状，粗糙度控制在2-4um；接着，准备两张半固化片2，两张铜箔3，铜箔3厚度通常选择3oz以上，满足电源板对于厚铜线路的需求，将其对称的叠放在PI1上、下两表面；再次，将前述半固化片2、铜箔3和PI1 压合为一个双面带铜的内层芯板；最后，对内层芯板钻孔，沉铜，电镀铜，贴感光干膜，负片菲林曝光，过酸性蚀刻液，形成具有第一通孔的内层线路图形，且第一通孔贯穿内层芯板顶底层；需要说明的是，由于产品采用了PI1、半固化片2、铜箔3的混压结构，该步骤钻孔需采用特定参数，最小钻咀0.25mm，钻速150Krpm，下刀速度1.8m/min，回刀速度10.8m/min，钻孔后在等离子腔体内对第一通孔5孔壁做处理，等离子气体成分包含氮、氧、氟、氢等，PI1 调整剂活化第一通孔5中PI1层的孔壁，提高了孔壁PI1层与化学铜的结合力，避免在受热时孔壁分离；同时，步骤二具体表现为：在内层芯板的上、下两表面对称依次叠放半固化片2、PI1、半固化片2和铜箔3，并通过层压将各层压合为一个整体，形成多层结构的线路板；此外，制作外层线路图形过程与内层类似，首先，通过通过外层钻孔，等离子处理，得到贯穿线路板顶底层的第二通孔11；其次，通过镭射钻孔，得到线路板上表面至少两层导通的盲孔10；然后，对盲孔10和第二通孔11孔内做等离子气体处理，清洁孔内残胶和PI1 残渣，同时使孔壁胶层被咬噬一定深度，凹蚀深度控制在5-15um(具体见图1 中等离子处理后盲孔凹蚀状态12)，以提高孔壁粗糙度，提高后续电镀铜结合力；接着，对钻孔后的线路板沉铜，电镀铜，贴感光干膜，正片菲林曝光，加厚镀铜，镀锡保护，以及褪膜，碱性蚀刻褪锡，完成外层线路图形；需要说明的是，后序加工具体表现为：表面处理，外形切割，缺陷检测，完成所有工序，制成线圈板。

图2为内层芯板为1张的结构示意图，需要说明的是，其亦可为2张、3 张或更多张，具体根据需要设置，当内层芯板的数量为多张，多张内层芯板从上往下依次压合设置。

在进一步地技术方案中，平面变压器线圈板上所有铜箔的表面均涂设有一层镀铜层4。

同时，值得提及的是，本实用新型中第一通孔5、第二通孔11和盲孔10 交错设置，均不设在同一条直线上。且如图1和图2所示，第一通孔5、盲孔 10和第二通孔11具体从左至右设置，第一通孔5孔边缘与盲孔10的孔边缘的最小水平间距为0.15mm，盲孔10孔边缘和第二通孔11孔边缘的最小水平间距为0.15mm。需要说明的是，第一通孔5和/或第二通孔11优选为圆柱形通孔。

此外，值得提及的是，本实用新型中内层芯板中PI1上表面和下表面均呈蜂窝状，且粗糙度均优选为2-4um。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

总之，本实用新型虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种平面变压器线圈板，其特征在于，包括内层芯板，所述内层芯板包括一张PI、两张半固化片和两张铜箔，其中之一半固化片和铜箔从下往上依次设置于PI的上表面，其中之二半固化片和铜箔与其中之一半固化片和铜箔对称叠放在PI的下表面，所述内层芯板上设有贯穿内层芯板顶底层的第一通孔，且所述内层芯板的上表面从下往上依次设置有半固化片、PI、半固化片和铜箔，所述内层芯板的下表面对称于其上表面从上往下依次设置有半固化片、PI、半固化片和铜箔，设置于所述内层芯板上表面的半固化片、PI、半固化片和铜箔中从上往下至少两层设有导通的盲孔，所述平面变压器线圈板上设置有贯穿其顶底层的第二通孔。

2.根据权利要求1所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述平面变压器线圈板上所有铜箔的表面均涂设有一层镀铜层。

3.根据权利要求1所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述内层芯板中PI上表面和下表面均呈蜂窝状，且粗糙度均为2-4um。

4.根据权利要求3所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述内层芯板的数量为多张，多张内层芯板从上往下依次压合设置。

5.根据权利要求1所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述第一通孔、第二通孔和盲孔均不设在同一条直线上。

6.根据权利要求5所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述第一通孔和/或第二通孔为圆柱形通孔。

7.根据权利要求5所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述第一通孔、盲孔和第二通孔从左至右设置，第一通孔孔边缘与盲孔的孔边缘的最小水平间距为0.15mm，盲孔孔边缘和第二通孔孔边缘的最小水平间距为0.15mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的平面变压器线圈板，其特征在于，所述内层芯板中PI厚度为25um或50um，铜箔(3)厚度为3oz以上。

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