一种叠层式立体电感制造技术

本发明专利技术公开了一种叠层式立体电感，包括多层绝缘材质的基板，每个基板的同侧设有1/4

【技术实现步骤摘要】
一种叠层式立体电感


[0001]本专利技术属于电感
，涉及一种叠层式立体电感。

技术介绍

[0002]电感是所有电子、电气、通信、储能等各个领域均需要的元器件，然而传统的电感大多由空心线圈或者磁芯线圈构成，具有体积大、重量重、使用场景受限等特点。因此，平面组合电感受到了各方关注。现有的平面/片式叠层电感器均使用各类线圈结构和金属支架结构组成，结构体积较大，使用不便，提供过流能力需要增加导电线圈线径或者厚度，造成设计生产不便。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种叠层式立体电感，不依靠磁芯绕制，适用范围广，容错率低，降低了中大功率电感的体积，解决了现有技术中存在的问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，一种叠层式立体电感，包括多层绝缘材质的基板，每个基板的同侧设有1/4
‑
3/4环形的传输通道，相邻的两层传输通道形成完整的环形；每个传输通道仅一端开孔，相邻两个传输通道的开孔端与未开孔端交错布置；多个基板层叠，相邻的传输通道在开孔处连通形成螺旋结构。
[0005]进一步的，每个所述传输通道的一端设有通孔，另一端没有开设通孔，相邻基板上与通孔对应的位置设有通孔焊盘，通孔焊盘与传输通道位于基板的异侧，在通孔焊盘处回流焊接连通相邻两个基板上的传输通道，保证交变电流形成完整的流传回路。
[0006]进一步的，在所述基板上覆盖金属导电层得到传输通道。
[0007]进一步的，所述传输通道为1/2环形，相邻的传输通道为1/2环形；或者传输通道为1/4环形，相邻的传输通道为3/4环形。
[0008]进一步的，所述相邻上下两层传输通道均为3/4环形。
[0009]进一步的，所述基板的中部设有空心区。
[0010]进一步的，所述基板为PCB。
[0011]进一步的，所述基板未设置传输通道的位置对称的设有叠层辅助结构，保证相邻两个基板两侧间距一致。
[0012]进一步的，所述传输通道宽度0.1mm
‑
100mm，所述通孔的直径0.1mm
‑
100mm。
[0013]进一步的，所述基板、传输通道构成电路板，单层电路板厚度0.02mm
‑
50mm，相邻两基板的间距范围0.1mm
‑
20mm。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术实施例不依靠磁芯绕制，避免了磁环电感存在的问题；电路板的宽度和厚度可以调节(1
‑
20mm)，以满足不同额定电流的应用，满足低频到高频的多种电路，适用范围广。
[0016]2、本专利技术实施例的结构设计可以通过标准的回流焊接达到精准的组装，容错率远
远比人工或机械绕制的漆包线磁环电感低很多。
[0017]3、本专利技术实施例极大的降低了中大功率电感(大于0.5A)的体积，尤其是各类消费电子产品，如手机、智能手表、智能眼镜、平板电脑和笔记本等。
[0018]4、本专利技术实施例根据设计可以满足大电流(小于20A)需求，无需磁芯即可满足高Q值(大于3)需求。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术实施例1电路板的顶层铜皮分布。
[0021]图2是本专利技术实施例1电路板的底层铜皮分布。
[0022]图3是本专利技术实施例1的爆炸图。
[0023]图4是本专利技术实施例1的另一角度的爆炸图。
[0024]图5是本专利技术实施例1的侧视图。
[0025]图6是本专利技术实施例1工作状态电磁场分布图。
[0026]图7是本专利技术实施例1的仿真电感值。
[0027]图8是本专利技术实施例1的实物图。
[0028]图9是本专利技术实施例2的实物图。
[0029]图10是本专利技术实施例1焊接后的实物图。
[0030]图11是本专利技术实施例1整体结构的实物图。
[0031]图12是本专利技术实施例1的侧视图。
[0032]图13是本专利技术实施例4的侧视图。
[0033]图中，1.基板，2.通孔，3.传输通道，4.叠层辅助结构，5.空心区，6.通孔焊盘。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]实施例1，
[0036]一种叠层式立体电感，如图1
‑
2所示，包括多层覆铜电路板，每个覆铜电路板包括基板1，每个基板1的同侧设有1/2环形的传输通道3，传输通道3表面设有铜层，相邻两层基板1上的传输通道3对称设置，每个传输通道3的一端设有通孔2，另一端没有开设通孔2，相邻两个传输通道3的开孔端与未开孔端交错布置；多个基板1叠层，相邻的传输通道3在通孔2处导电连通形成螺旋结构。
[0037]如图3、4、5、8所示，多层覆铜电路板层叠后，相邻基板1上与通孔2对应的位置设有通孔焊盘6，通孔焊盘6与传输通道3位于基板1的异侧，在通孔焊盘6处施加叠焊，焊柱穿过
对应的通孔2，连通相邻两个基板1上的传输通道3，保证交变电流形成完整的流传回路。相邻的两个覆铜电路板关于形心中心对称(即其中一个覆铜电路板绕其形心旋转180
°
后能够重合)，多个覆铜电路板叠层形成螺旋结构。把电感片直接焊接在一起即可使用，整个电感体积大大减小，见图11
‑
12。同时磁场流动范围更小，减小了对其他器件的电磁干扰。应用了磁场高速小范围流动技术。
[0038]覆铜电路板的中部设有空心区5，中间空心设计是为了满足强电磁场可以穿过导电金属通路，形成磁回路，闭合磁路均匀压缩技术。
[0039]基板1为绝缘层；实施例中覆铜电路板的基板1为PCB，易于生产，易于使用，易匹配，成本低；交流功率和信号通过PCB表面的传输通道3和通孔2内的焊柱形成闭合环路，产生强电磁场闭环，满足所需要的电感感值和Q值。
[0040]基板1未设置传输通道3的位置对称的设有叠层辅助结构4，上下两侧间距一致，保证上下PCB板两侧均存在叠层辅助结构；实施例中叠层辅助结构4为铜皮。
[0041]单层的覆铜电路板的传输通道3决定了可以通过的电流大小和增加单层的电感感值，实施例中传输通道3宽度0.1mm
‑
100mm，PCB铜皮电流增大时会有温升，但是可以通过增加铜皮宽度以克服；单层覆铜电路板厚度0.02mm
‑
50mm，超出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层式立体电感，包括多层绝缘材质的基板（1），其特征在于，每个基板（1）的同侧设有1/4
‑
3/4环形的传输通道（3），相邻的两层传输通道（3）形成完整的环形；每个传输通道（3）仅一端开孔，相邻两个传输通道（3）的开孔端与未开孔端交错布置；多个基板（1）层叠，相邻的传输通道（3）在开孔处连通形成螺旋结构。2.根据权利要求1所述一种叠层式立体电感，其特征在于，每个所述传输通道（3）的一端设有通孔（2），另一端没有开设通孔（2），相邻基板（1）上与通孔（2）对应的位置设有通孔焊盘（6），通孔焊盘（6）与传输通道（3）位于基板（1）的异侧，在通孔焊盘（6）处回流焊接连通相邻两个基板（1）上的传输通道（3），保证交变电流形成完整的流传回路。3.根据权利要求1所述一种叠层式立体电感，其特征在于，在所述基板（1）上覆盖金属导电层得到传输通道（3）。4.根据权利要求1所述一种叠层式立体电感，其特征在于，所述传输通道（3）为1/2环形，相邻的传输通道（3）为1/2环形；或者传输通道（3）为1/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谦，
申请(专利权)人：西安电掣风云智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：