本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銅針式多層PCB平板變壓器及其制作工藝。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的變壓器不管是在結(jié)構(gòu)上還是在工藝上均存在以下缺陷：

1）雖然也有出現(xiàn)多層PCB平板，但是這些PCB平板是由多片PCB板疊加拼裝，因此在生產(chǎn)工藝過(guò)程中有包括PCB板疊加拼裝工序，這樣不僅造成了工序的繁瑣，而且也使得產(chǎn)品整體體積加大，造成產(chǎn)品的不穩(wěn)定性；

2）傳統(tǒng)的變壓器需要進(jìn)行多次繞圈繞制、掛線(xiàn)、修線(xiàn)等生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步繁瑣了生產(chǎn)工藝，由此造成工作效率低下；

3）傳統(tǒng)變壓器是采用引線(xiàn)與導(dǎo)孔緊密連接的，這種連接方式必須在兩者的連接處焊錫才能實(shí)現(xiàn)電路的貫通，因此這種方式很容易造成電路不通的現(xiàn)象；另外，傳統(tǒng)采用手工引線(xiàn)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且工作效率低下。

綜合上述描述，現(xiàn)有的平板變壓器不管是在結(jié)構(gòu)上還是工藝上都無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種體積小、產(chǎn)品性能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單及生產(chǎn)效率高的銅針式多層PCB平板變壓器及其制作工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種銅針式多層PCB平板變壓器，包括多層PCB板和兩塊磁芯，所述多層PCB板的邊緣處均開(kāi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)孔，且每個(gè)導(dǎo)孔內(nèi)均植入銅針，每個(gè)銅針均延伸出多層PCB板的上下兩個(gè)端面；每個(gè)銅針與多層PCB板的連接處均焊接有焊錫層；所述兩塊磁芯分別固定在多層PCB板的上下兩個(gè)端面后，兩塊磁芯的兩側(cè)短邊均貼合在一起后形成一磁芯裝配體。

其中，所述磁芯裝配體的外圍均包裹有固定膠紙。

其中，所述磁芯裝配體與多層PCB板接觸的位置上點(diǎn)覆有粘接劑層。

其中，每個(gè)銅針延伸出多層PCB板的其中一末端通過(guò)絞花刀模處理后形成絞花位，每個(gè)絞花位與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)孔相接。

其中，所述多層PCB板的兩側(cè)短邊均向內(nèi)凹陷形成一凹槽，且多層PCB板的中心位置上設(shè)置有一通孔；每個(gè)磁芯的兩側(cè)短邊均延伸有與凹槽相適配的第一卡塊，兩個(gè)第一卡塊的厚度之和等于凹槽的深度；每個(gè)磁芯的中心位置上均延伸有與通孔相適配的第二卡塊，兩個(gè)第二卡塊的厚度之和等于通孔的深度；通過(guò)第一卡塊與凹槽的適配及第二卡塊與通孔的適配后兩個(gè)磁芯與多層PCB板分別固定連接。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種銅針式多層PCB平板變壓器的制作工藝，包括以下步驟：

步驟1，按預(yù)設(shè)電路繞組及尺寸結(jié)構(gòu)印制多層PCB板；

步驟2，用自動(dòng)插針機(jī)向多層PCB板的每個(gè)導(dǎo)孔內(nèi)植入銅針；

步驟3，用波峰焊機(jī)在多層PCB板與每個(gè)銅針的連接處焊錫；

步驟4，將兩塊磁芯分別裝入多層PCB板的上下端面；

步驟5，用自動(dòng)包膠機(jī)在磁芯外圍包固定膠紙；

步驟6，用自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)在磁芯與多層PCB板的接觸處點(diǎn)粘接劑層后形成產(chǎn)品；

步驟7，將產(chǎn)品放進(jìn)烤箱內(nèi)使粘接劑層固化；

步驟8，將固化后的產(chǎn)品進(jìn)行電氣性能測(cè)試，測(cè)試合格后形成成品。

其中，步驟8之后還包括以下兩步驟：

步驟9，在成品的表面上噴印產(chǎn)品標(biāo)識(shí)及生產(chǎn)批次號(hào)；

步驟10，進(jìn)行外觀(guān)檢查，合格后包裝入庫(kù)。

其中，所述步驟2的自動(dòng)插針機(jī)的自動(dòng)插針工藝具體如下：

步驟21，按多層PCB板的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)插針模具和絞花刀模治具；

步驟22，將與多層PCB板上的導(dǎo)孔數(shù)量相同的銅針裝入自動(dòng)插針模具中；

步驟23，自動(dòng)插針機(jī)開(kāi)始工作，自動(dòng)插針模具模具出口吐出銅針，絞花刀模完成絞花，植入PCB板，剪線(xiàn)，復(fù)位，插針完成。

其中，所述導(dǎo)孔的直徑為1.18mm時(shí)，銅針的直徑為1.20mm，由此可保證自動(dòng)插針的順利完成，也可確保成品后的穩(wěn)固特性；自動(dòng)插針機(jī)動(dòng)作可同時(shí)完成數(shù)十根銅針的插針工作。

其中，所述銅針長(zhǎng)度與絞花位置可隨產(chǎn)品需要調(diào)整，銅針植入力度經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)多層PCB為18層板時(shí)，植入力設(shè)定為57N，可確保銅針植入到位且不對(duì)多層PCB板造成損傷；銅針植入后，未焊錫前，垂直拔出力為35N。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的銅針式多層PCB平板變壓器及其制作工藝，具有如下有益效果：

1）采用單片多層PCB板替代原有的多片PCB板疊加拼裝，不僅省略了生產(chǎn)流程中的PCB板疊加拼裝工序，進(jìn)一步縮小了產(chǎn)品體積，提升了產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性；

2）通過(guò)銅針插入多層PCB板上預(yù)留的導(dǎo)孔替代傳統(tǒng)平板變壓器的引線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)多層PCB板內(nèi)的多路繞組與銅針緊密連接，連接處即使不焊錫也能實(shí)現(xiàn)電路貫通。且銅針?lè)€(wěn)固結(jié)實(shí)，大大提高了變壓器與電路板焊接時(shí)的穩(wěn)固性和抗震性能；

3）用插針機(jī)替代傳統(tǒng)手工引線(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)幾十銅針同時(shí)鍥入到位，節(jié)約了制作時(shí)間，大大提升了生產(chǎn)效率；

4）插針完成后，采用波峰焊錫機(jī)在導(dǎo)孔處加錫替代傳統(tǒng)手工電鉻鐵焊接，提高了產(chǎn)能，并保證了導(dǎo)孔與銅針連接處良好的透錫性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的銅針式多層PCB平板變壓器的爆炸圖；

圖2為圖1組裝后的立體圖；

圖3為本發(fā)明的銅針式多層PCB平板變壓器的制作工藝流程圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：

10、多層PCB板 11、磁芯

12、銅針 13、焊錫層

14、固定膠紙 15、粘接劑層

16、絞花位 101、導(dǎo)孔

102、凹槽 103、通孔

111、第一卡塊 112、第二卡塊。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

請(qǐng)參閱圖1-2，本發(fā)明提供的銅針式多層PCB平板變壓器，包括多層PCB板10和兩塊磁芯11，多層PCB板10的邊緣處均開(kāi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)孔101，且每個(gè)導(dǎo)孔101內(nèi)均植入銅針12，每個(gè)銅針12均延伸出多層PCB板10的上下兩個(gè)端面；每個(gè)銅針12與多層PCB板10的連接處均焊接有焊錫層13；兩塊磁芯11分別固定在多層PCB板10的上下兩個(gè)端面后，兩塊磁芯11的兩側(cè)短邊均貼合在一起后形成一磁芯裝配體；磁芯裝配體的外圍均包裹有固定膠紙14，磁芯裝配體與多層PCB板10接觸的位置上點(diǎn)覆有粘接劑層15。

在本實(shí)施例中，每個(gè)銅針12延伸出多層PCB板的其中一末端通過(guò)絞花刀模處理后形成絞花位16，每個(gè)絞花位與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)孔相接。銅針直徑與多層PCB板導(dǎo)孔孔徑相當(dāng)，頂部采用機(jī)器絞花，鍥入多層PCB板時(shí)，絞花位與導(dǎo)孔相接，防止銅針脫落。

在本實(shí)施例中，多層PCB板10的兩側(cè)短邊均向內(nèi)凹陷形成一凹槽102，且多層PCB板的中心位置上設(shè)置有一通孔103；每個(gè)磁芯11的兩側(cè)短邊均延伸有與凹槽相適配的第一卡塊111，兩個(gè)第一卡塊111的厚度之和等于凹槽的深度；每個(gè)磁芯的中心位置上均延伸有與通孔相適配的第二卡塊112，兩個(gè)第二卡塊的厚度之和等于通孔的深度；通過(guò)第一卡塊與凹槽的適配及第二卡塊與通孔的適配后兩個(gè)磁芯與多層PCB板分別固定連接。上述通過(guò)凹槽與卡塊的適配及通孔與卡塊的適配，實(shí)現(xiàn)了多層PCB板與磁芯的固定，也方便了兩者的定位。

請(qǐng)進(jìn)一步參閱圖3，本發(fā)明還提供一種銅針式多層PCB平板變壓器的制作工藝，包括以下步驟：

步驟S1，按預(yù)設(shè)電路繞組及尺寸結(jié)構(gòu)印制多層PCB板；

步驟S2，用自動(dòng)插針機(jī)向多層PCB板的每個(gè)導(dǎo)孔內(nèi)植入銅針；其中，該步驟的具體步驟為： 按多層PCB板的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)插針模具和絞花刀模治具；將與多層PCB板上的導(dǎo)孔數(shù)量相同的銅針裝入自動(dòng)插針模具中；自動(dòng)插針機(jī)開(kāi)始工作，自動(dòng)插針模具模具出口吐出銅針，絞花刀模完成絞花，植入PCB板，剪線(xiàn)，復(fù)位，插針完成；

步驟S3，用波峰焊機(jī)在多層PCB板與每個(gè)銅針的連接處焊錫；

步驟S4，將兩塊磁芯分別裝入多層PCB板的上下端面；

步驟S5，用自動(dòng)包膠機(jī)在磁芯外圍包固定膠紙；

步驟S6，用自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)在磁芯與多層PCB板的接觸處點(diǎn)粘接劑層后形成產(chǎn)品；

步驟S7，將產(chǎn)品放進(jìn)烤箱內(nèi)使粘接劑層固化；

步驟S8，將固化后的產(chǎn)品進(jìn)行電氣性能測(cè)試，測(cè)試合格后形成成品;

步驟S9，在成品的表面上噴印產(chǎn)品標(biāo)識(shí)及生產(chǎn)批次號(hào)；

步驟S10，進(jìn)行外觀(guān)檢查，合格后包裝入庫(kù)。

在本實(shí)施例中，經(jīng)多次試驗(yàn)，導(dǎo)孔的直徑為1.18mm時(shí)，銅針的直徑為1.20mm，由此可保證自動(dòng)插針的順利完成，也可確保成品后的穩(wěn)固特性；自動(dòng)插針機(jī)動(dòng)作可同時(shí)完成數(shù)十根銅針的插針工作。自動(dòng)插針機(jī)需要設(shè)置的參數(shù)有銅針長(zhǎng)度、絞花位置 、植入力度等；銅針長(zhǎng)度與絞花位置可隨產(chǎn)品需要調(diào)整，銅針植入力度經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)多層PCB為18層板時(shí)，植入力設(shè)定為57N，可確保銅針植入到位且不對(duì)多層PCB板造成損傷；銅針植入后，未焊錫前，垂直拔出力為35N。

相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的銅針式多層PCB平板變壓器及其制作工藝，具有如下有益具體優(yōu)勢(shì)：

1）采用單片多層PCB板替代原有的多片PCB板疊加拼裝，不僅省略了生產(chǎn)流程中的PCB板疊加拼裝工序，進(jìn)一步縮小了產(chǎn)品體積，提升了產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性；

2）通過(guò)銅針插入多層PCB板上預(yù)留的導(dǎo)孔替代傳統(tǒng)平板變壓器的引線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)多層PCB板內(nèi)的多路繞組與銅針緊密連接，連接處即使不焊錫也能實(shí)現(xiàn)電路貫通。且銅針?lè)€(wěn)固結(jié)實(shí)，大大提高了變壓器與電路板焊接時(shí)的穩(wěn)固性和抗震性能；

3）用插針機(jī)替代傳統(tǒng)手工引線(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)幾十銅針同時(shí)鍥入到位，節(jié)約了制作時(shí)間，大大提升了生產(chǎn)效率；

4）插針完成后，采用波峰焊錫機(jī)在導(dǎo)孔處加錫替代傳統(tǒng)手工電鉻鐵焊接，提高了產(chǎn)能，并保證了導(dǎo)孔與銅針連接處良好的透錫性能；

5）本技術(shù)中多層PCB板內(nèi)印制的是扁平銅箔繞組，扁平銅箔繞組替代傳統(tǒng)變壓器的圓銅線(xiàn)繞組，使變壓器體積更小，更薄。避免銅線(xiàn)繞制時(shí)線(xiàn)圈松緊疏密等因素影響電氣性能，每個(gè)產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性更好；

6）銅箔的扁平結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)變壓器的圓銅線(xiàn)通過(guò)電流更大，解決了電流的“集膚效應(yīng)”問(wèn)題，且散熱性更好。銅箔繞組間采用環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維做絕緣，耐壓性能更好；

7）PCB板的多層結(jié)構(gòu)，可輕松實(shí)現(xiàn)多路（10路以上）電壓輸出；

8）省略了傳統(tǒng)變壓器的多次繞圈繞制、掛線(xiàn)、修線(xiàn)等生產(chǎn)工藝，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，生產(chǎn)效率得到顯著提升。

以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。