本發(fā)明涉及電路的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種一體化抗干擾封閉電線及其制備方法。

背景技術(shù)：

舊型的電感天線是由PCB電路板如FR4等玻璃纖維基板或是軟性FPC電路板利用化學(xué)蝕刻方式將電感電子線路制作出來，此方法的制造方式除了造成環(huán)境嚴(yán)重污染與制程的復(fù)雜之外，還會(huì)因?yàn)樾枰煌腜CB電路板外型制造刀模進(jìn)行下料，此部分是材料成本損耗的元兇，使得制作不容易與成本高。

另外舊式PCB板要做封閉電感只能先將PCB電路蝕刻出來后，進(jìn)行防焊油墨涂，之后進(jìn)行接點(diǎn)噴錫最后再將軟磁材料進(jìn)行貼合，此部分又造成了膜切、對(duì)位與材料損耗等問題。同時(shí)軟磁材料因?yàn)橘N合需有背膠所以不耐腐蝕，尤其舊式PCB雙面電路板的成本損耗更是驚人，軟磁屏蔽材料貼合對(duì)位困難都是一大問題。

功率電感目前均采用磁性材料支架且利用銅線進(jìn)行繞制，但由于體積越來約小的要求之下，線徑使用也越來越細(xì)，對(duì)于乘載大電流的微小功率電感造成一瓶頸，制造成本居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的一體化抗干擾封閉電線及其制備方法，它可克服現(xiàn)有技術(shù)中制造成本高、污染環(huán)境、無法承載大流量的一些不足。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種一體化抗干擾封閉電線，其特征在于：所述的封閉電線包括三維立體電路基材和設(shè)在三維立體電路基材單側(cè)面或者雙側(cè)面的三維立體電路，三維立體電路基材和立體電路外表面包裹有注塑層；所述的三維立體電路是指天線盤設(shè)于三維立體電路基材上，天線的兩端分別設(shè)有電極。

進(jìn)一步，所述的三維立體電路是指天線以加成法的方式盤設(shè)于三維立體電路基材上，其一、盤設(shè)于三維立體電路基材上的天線為單層結(jié)構(gòu)，相鄰的天線之間的間距為0.1-1.5mm；其二、盤設(shè)于三維立體電路基材上的天線為多層結(jié)構(gòu)，多層天線互相疊加形成電路堆棧。

一種一體化抗干擾封閉電線的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括如下步驟：a、注塑成型三維立體電路基板，對(duì)三維立體電路基板進(jìn)行單面或者雙面活化處理；b、在三維立體電路基板的單面或者雙面采用注塑的方法制作出電感電路，同時(shí)生成電感電路上的通孔和電感電路兩端的電極；c、采用立體電路加成法在三維立體電路基板的單面或者雙面生成電路堆棧；d、利用帶有磁性材料的塑料對(duì)三維立體電路基板的雙面進(jìn)行二次注塑形成一個(gè)電感封閉回路。

使用時(shí)，本發(fā)明提供一種一體化電路抗干擾封閉電感技術(shù)、目的改善傳統(tǒng)封閉式抗干擾電感制造方式，有效降低制作成本與復(fù)雜方法，具體發(fā)明內(nèi)容乃利用具有金屬活化特性三維立體電路塑料且采用注塑方式制作出各種電感(天線)電路，再利用加成法方式將所需要的電路堆棧生成，其中生成方式可依不同電子要求特性進(jìn)行加成電路堆棧，達(dá)到不同電流與阻抗要求。再利用帶有磁性材料的塑料進(jìn)行二次注塑形成一個(gè)電感封閉回路設(shè)計(jì)，大幅降低傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造的材料成本浪費(fèi)。且可以減去軟磁背膠貼膜的復(fù)雜制造工藝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明三維立體電路基材單側(cè)面設(shè)有立體電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明三維立體電路基材雙側(cè)面設(shè)有立體電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明的制作方法工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

各附圖的標(biāo)號(hào)表示如下：

1三維立體電路基材、2天線、3注塑層、4電極。

本發(fā)明主要包括一種一體化抗干擾封閉電線，其與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于：所述的封閉電線包括三維立體電路基材和設(shè)在三維立體電路基材單側(cè)面或者雙側(cè)面的三維立體電路，三維立體電路基材和立體電路外表面包裹有注塑層；所述的三維立體電路是指天線盤設(shè)于三維立體電路基材上，天線的兩端分別設(shè)有電極。進(jìn)一步，所述的三維立體電路是指天線以加成法的方式盤設(shè)于三維立體電路基材上，一種方式：盤設(shè)于三維立體電路基材上的天線為單層結(jié)構(gòu)，相鄰的天線之間的間距為0.1-1.5mm，其中優(yōu)選的的間距為0.5-1.0mm；

另一種方式：盤設(shè)于三維立體電路基材上的天線為多層結(jié)構(gòu)，多層天線互相疊加形成電路堆棧，生成的電路堆棧的線徑最小可以達(dá)到0.001mm，以適合不同的場(chǎng)合應(yīng)用需求，此型電感可增加耐電流能力，直接利用不同材料加成法電路堆棧而成，使加成電路厚化且彼此彌補(bǔ)傳輸上的不足之處，厚化的電路堆棧可乘載更大電流的能力。

優(yōu)選的，所述的注塑層為封閉結(jié)構(gòu)，注塑層采用帶有磁性材料的塑料進(jìn)行包塑而成，使得電感在磁性材料屏蔽下形成一個(gè)封閉電感電流回路，不受外界信號(hào)干擾；所述的三維立體電路基材由塑料一次注塑成型，可減少多余廢料制成的問題，同時(shí)避免舊電路PCB板減成法所利用的化學(xué)蝕刻方法，無污染無化學(xué)廢料重金屬排放問題，省材料省成本。

注塑層采用帶有磁性材料的塑料進(jìn)行包塑而成，此處塑料基材可以是以ABS、PC、TPU、尼龍……等一般常見塑料基材都適用，可按照不同材料特性進(jìn)行機(jī)械性能與化學(xué)性能調(diào)配成分比例，唯有需要在塑料基材里面加入具有鐵、鋅、鎳、銅、銀上述導(dǎo)電特性的導(dǎo)電材料，加入比例達(dá)到磁性材料質(zhì)量百分比的10-25%，利用表面激活方式將其表面露出金屬導(dǎo)電層，注塑層的厚度極限可薄至0.4-0.5mm，使得電感在磁性材料如鐵鋅、鎳鋅、錳鋅或其合金等磁性材料，屏蔽下形成一個(gè)封閉電感電流回路，不受外界信號(hào)干擾。

優(yōu)選的，在ABS材料中加入占到ABS材料質(zhì)量百分比為16%的錳鋅，利用表面激活方式將其表面露出金屬導(dǎo)電層，注塑層的厚度可薄至0.5mm，以達(dá)到最佳的屏蔽和抗干擾效果。

可選的，在PC材料中加入占到PC材料質(zhì)量百分比為22%的鎳鋅，利用表面激活方式將其表面露出金屬導(dǎo)電層，注塑層的厚度極限可薄至0.45mm，以達(dá)到最佳的屏蔽和抗干擾效果。

進(jìn)一步，天線以方形、橢圓形或者弧線形的結(jié)構(gòu)依次盤列在三維立體電路基材上，三維立體電路基材的側(cè)邊處設(shè)有封閉層，所述的封閉層將天線固定于三維立體電路基材的中部。

進(jìn)一步，封閉電路采用磁性材料進(jìn)行閉回路，封閉單邊可當(dāng)特殊天線信號(hào)屏蔽或加強(qiáng)功能，封閉雙邊可當(dāng)特殊抗干擾立體或平面電感使用。

所述的制備方法包括如下步驟：a、注塑成型三維立體電路基板，對(duì)三維立體電路基板進(jìn)行單面或者雙面活化處理；b、在三維立體電路基板的單面或者雙面采用注塑的方法制作出電感電路，同時(shí)生成電感電路上的通孔和電感電路兩端的電極；c、采用立體電路加成法在三維立體電路基板的單面或者雙面生成電路堆棧；d、利用帶有磁性材料的塑料對(duì)三維立體電路基板的雙面進(jìn)行二次注塑形成一個(gè)電感封閉回路。

a步驟中的活化處理方式可以透過激光方法將其金屬特性裸露出來，也就是將粘結(jié)劑或是塑料包覆層移除，將其達(dá)到表面金屬化，使其表面裸露的金屬面積達(dá)到45%以上，活化后還需要利用活化劑或觸媒劑將其金屬氧化物去除，方能有較好的表面活化效果。

帶有磁性材料的塑料是指在塑料材質(zhì)中加入占到塑料總質(zhì)量10-25%的磁性材料，這里所述的磁性材料指鐵、鋅、鎳、銅或銀材料。且需要利用磁性材料與環(huán)氧樹脂膠1:0.2-0.5，利用膠水本身流淌特性進(jìn)行密封封裝，達(dá)成封閉式回路的模塊化效果，此種方式須注意混合漿料的流淌性、磁性材料的密封抗干擾性、良率的可控制性、量產(chǎn)性與成本效益，普通的封閉注塑如在上述任何一個(gè)條件下無法匹配則無法完成，甚至?xí)驗(yàn)樽⑺芄に噷⑵浠罨c加成后的電路沖擊斷裂或是短路或斷路?？垢蓴_性能因?yàn)椴煌壤判苑勰┐钆渑c特性可以得到更高的抗干擾特性。

上述的技術(shù)方案有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1. 利用三維立體電路技術(shù)取代舊式PCB電路板基板，且利用注塑成型一次注塑，無PCB多余廢料制成問題，可塑料注塑各種造型曲面的封閉電感并達(dá)到屏蔽干擾問題；

2. 利用三維立體電路技術(shù)生成加成法電路生成技術(shù)，取代舊電路PCB板減成法所利用的化學(xué)蝕刻方法，無污染無化學(xué)廢料重金屬排放問題，省材料省成本，線路精細(xì)化程度很高，線寬小于100um；

3. 利用塑料一次成行通孔技術(shù)，加成法電路生成可一次性將電路、電極與通孔一次到位，解決傳統(tǒng)單雙面板成本與工序復(fù)雜問題；

4. 利用帶有磁性材料塑料注塑射包將天線(電感)電路一體化成型，達(dá)到電感在磁性材料屏蔽下形成一個(gè)封閉電感電流回路，不受外界信號(hào)干擾；

5. 此型電感可增加耐電流能力，直接利用不同材料加成法電路堆棧而成，使加成電路厚化且彼此彌補(bǔ)傳輸上的不足之處，厚化的電路堆?？沙溯d更大電流的能力；

6. 一體化技術(shù)可降低彌補(bǔ)傳統(tǒng)制程工藝復(fù)雜與材料成本損失，必且可以制成各式各樣磁性基架；

7. 本技術(shù)可廣泛應(yīng)用于NFC近場(chǎng)通訊天線、射頻天線卷標(biāo)、大電流功率電感、各種通信與消費(fèi)性電子電感應(yīng)用。

實(shí)施例1

首先，一次性注塑形成一種中空的三維立體電路基板（參見圖1），將各種電感天線規(guī)格盤列在三維立體電路基材的單側(cè)面或雙側(cè)面時(shí)，天線的端部沿著電路基材的外形形狀從電路基板的中部或者內(nèi)側(cè)邊開始排列，排列的方式可以采用由內(nèi)而外逐步擴(kuò)散的方式（這里所述的逐步擴(kuò)散是指內(nèi)圈的天線排列緊密，隨著天線一層層向外排列，外圈的天線排列間隙越來越大，相鄰的三根天線從內(nèi)而外的間隙比例為1:1.05或者1：1.088）或者由內(nèi)而外均勻排列的方式（參見圖1）。上述的排列方式使得電感電路性能更加，適合不同電子性能的要求。天線規(guī)格依照設(shè)計(jì)的感量與Q值(質(zhì)量因子)不同而有不同的線徑、線寬、為框面積、線圈匝數(shù)、電路層厚度或頻率的不同而有不同的設(shè)計(jì)，常見頻率有適用于低頻、高頻與超高頻使用，感量則可依不同設(shè)計(jì)由微亨等級(jí)到毫亨甚至到亨利等級(jí)，可利用通孔處里達(dá)到單層或多層線圈效果。

天線排列完成后，首選對(duì)排列的天線進(jìn)行電路活化，活化后的電路兩端安裝電機(jī)以及通孔，再利用加成法方式將所需要的電路堆棧生成，其中生成方式可依不同電子要求特性進(jìn)行加成電路堆棧，達(dá)到不同電流與阻抗要求。

實(shí)施例2

首先，注塑成型三維立體電路基板，這里所述的電路基板可以為方形結(jié)構(gòu)（參見圖2），同時(shí)電路基板的方形結(jié)構(gòu)四周設(shè)有圓形倒角，然后對(duì)三維立體電路基板進(jìn)行單面或者雙面活化處理；其次，在三維立體電路基板的單面或者雙面采用注塑的方法制作出電感電路，同時(shí)生成電感電路上的通孔和電感電路兩端的電極。通孔僅起到上下兩層電路的連接作用，利用注塑、微鉆孔等工藝可達(dá)到0.05mm以下的精度要求。

當(dāng)電感電路為單層結(jié)構(gòu)時(shí)，相鄰的天線之間的間距為0.5-0.8mm

，當(dāng)電感電路為多層疊加結(jié)構(gòu)時(shí)，采用立體電路加成法在三維立體電路基板的單面或者雙面生成電路堆棧。

最后，利用帶有磁性材料的塑料對(duì)三維立體電路基板的雙面進(jìn)行二次注塑形成一個(gè)電感封閉回路。

進(jìn)一步的，此種工藝技術(shù)方法也能取代一般常規(guī)FPC軟性電路板、FR4硬性電路板、各種單層與多層板的天線或電感制造工藝，尤其當(dāng)下消費(fèi)性電子手機(jī)近場(chǎng)通訊(手機(jī)支付)與WPC無線充電天線，射頻RFID識(shí)別技術(shù)所使用之天線電感等應(yīng)用，可達(dá)到更薄、成本更低、設(shè)計(jì)更彈性等效果。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施只局限于上述這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。