本發(fā)明涉及電子制造，尤其涉及一種集成磁性電感器的印制電路板及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著移動(dòng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備等電子設(shè)備向小型化、高性能和多功能模塊集成方向的快速發(fā)展，對(duì)印制電路板（pcb）的集成度和性能要求日益提高。

2、電感在電路中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，包括儲(chǔ)能、濾波、阻抗匹配、信號(hào)耦合和電磁干擾抑制等，廣泛應(yīng)用于電源管理、通信、信號(hào)處理等領(lǐng)域，是電子設(shè)備中不可或缺的元件。而傳統(tǒng)的分立電感器體積較大，嚴(yán)重阻礙pcb進(jìn)一步微型化和高集成度發(fā)展。

3、因此，集成電感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到了迅速發(fā)展。集成電感技術(shù)通過在pcb上直接構(gòu)建電感元件，展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)：信號(hào)傳輸路徑縮短減少了信號(hào)在傳輸過程中的損耗，并降低了寄生參數(shù)對(duì)電路性能的影響；減少了焊接點(diǎn)和外部引線連接，從而可以顯著提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性，降低了因焊接不良或外部連接松動(dòng)導(dǎo)致的故障風(fēng)險(xiǎn)；減少了分立電感元件的數(shù)量和焊接點(diǎn)，進(jìn)而減少電子廢物的產(chǎn)生，有助于實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，集成電感技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。

4、目前pcb集成電感技術(shù)主要通過在基板中預(yù)埋環(huán)形磁芯，而后在磁芯周圍設(shè)置導(dǎo)通孔和繞組，構(gòu)建繞組包覆磁芯結(jié)構(gòu)電感，但該結(jié)構(gòu)中導(dǎo)通孔孔壁銅厚度有限，致使在電源模塊中電感的效率偏低；此外，該結(jié)構(gòu)繞組制造工藝復(fù)雜，工藝控制精度要求高，而且所制造的電感器件感值精度較差，目前無法應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種集成磁性電感器的印制電路板及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中集成電感技術(shù)在印制電路板上運(yùn)用存在的效果不佳的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：一種集成磁性電感器的印制電路板，所述印制電路板包括：

3、基板，磁芯以及電感繞組，其中，

4、所述基板配置有空腔，所述磁芯嵌于所述空腔內(nèi)，并開設(shè)有若干通孔，所述電感繞組包括與若干通孔數(shù)量對(duì)應(yīng)的銅柱，每個(gè)銅柱穿過一個(gè)通孔且兩端分別配置為第一線路層和第二線路層，每個(gè)銅柱的第一線路層通過電感銅與相鄰的一個(gè)銅柱的第一線路層連接，每個(gè)銅柱的第二線路層通過電感銅與相鄰的另一個(gè)銅柱的第二線路層連接。

5、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板中，若干通孔以多排平行的形式在所述磁芯上布置，每排通孔數(shù)量至少為兩個(gè)。

6、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板中，所述磁芯配置為經(jīng)熱壓固化后的半固化復(fù)合樹脂磁性膜，所述半固化復(fù)合樹脂磁性膜包括樹脂和磁性顆粒，所述磁性顆粒分散于所述樹脂中。

7、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板中，所述磁芯的磁性顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20％至80％。

8、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板中，所述磁芯的磁性顆粒的平均粒徑范圍為0.1μm至20μm。

9、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板中，所述磁芯的磁性顆粒至少為鐵氧體顆粒、磁性金屬顆粒、磁性合金顆粒中的一種。

10、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板中，所述磁芯的磁性顆粒表面形成有一層絕緣層。

11、另一方面，本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例還提供一種集成磁性電感器的印制電路板制造方法，所述印制電路板制造方法包括：

12、取基板銑出空腔；

13、取半固化復(fù)合樹脂磁性膜鉆出通孔，并根據(jù)所述空腔輪廓切割獲得半固化磁芯；

14、將銅柱置于所述半固化磁芯的通孔中、將所述半固化磁芯裝配于所述空腔，疊合后進(jìn)行熱壓合，得到電路板基材；

15、根據(jù)所述電路板基材，在所述電路板基材上形成電感繞組，得到所述印制電路板。

16、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板制造方法中，所述根據(jù)所述電路板基材，在所述電路板基材上形成電感繞組，得到所述印制電路板，包括：

17、清除每個(gè)銅柱以及所述電路板基材的表面殘膠，使所有銅柱露出上表面和下表面，并保持高度一致；

18、通過蝕刻電感銅，連接所述電路板基材上表面和下表面相鄰的銅柱，在所述電路板基材上形成電感繞組，得到所述印制電路板。

19、例如，在本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)施例提供的印制電路板制造方法中，所述根據(jù)所述電路板基材，在所述電路板基材上形成電感繞組，得到所述印制電路板之后，還包括：

20、采用電感在線監(jiān)測(cè)裝置與所述印制電路板的電感繞組連接并在線修飾電感值。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明任一實(shí)施例至少具有以下有益效果：

22、本發(fā)明提供的一種集成電感的多層印制電路板包括：基板，磁芯以及電感繞組，其中，基板配置有空腔，磁芯嵌于空腔內(nèi)并開設(shè)有若干通孔，電感繞組包括與通孔數(shù)量對(duì)應(yīng)的銅柱，每個(gè)銅柱穿過一個(gè)通孔且兩端分別配置為第一線路層和第二線路層，每個(gè)銅柱的第一線路層通過電感銅與相鄰的一個(gè)銅柱的第一線路層連接，每個(gè)銅柱的第二線路層通過電感銅與相鄰的另一個(gè)銅柱的第二線路層連接。在本申請(qǐng)的印制電路板中，通過預(yù)埋銅柱的方式實(shí)現(xiàn)電感器件的上下層線路導(dǎo)通，形成電感繞組，可以有效降低器件整體的直流電阻值，從而在實(shí)際使用中具有更高的電感效率。另一方面，通過基板和磁芯的組合裝配方式，可以靈活調(diào)整加工工藝，無需額外的處理步驟并節(jié)省印制電路板的表面積，使印制電路板更加小型化、平面化。

23、附圖說明

24、圖1是本申請(qǐng)一實(shí)施例的印制電路板集成磁芯電感的結(jié)構(gòu)示意圖；

25、圖2是本申請(qǐng)一實(shí)施例的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

26、圖3是本申請(qǐng)一實(shí)施例的磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

27、圖4是本申請(qǐng)一實(shí)施例的電感繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；

28、圖5是本申請(qǐng)另一實(shí)施例的印制電路板集成磁芯電感的結(jié)構(gòu)示意圖；

29、圖6是本申請(qǐng)一實(shí)施例的印制電路板集成磁芯電感的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

30、圖7是本申請(qǐng)又一實(shí)施例的印制電路板集成磁芯電感的結(jié)構(gòu)示意圖。

技術(shù)特征：

1.一種集成磁性電感器的印制電路板，其特征在于，所述印制電路板包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制電路板，其特征在于，若干通孔以多排平行的形式在所述磁芯上布置，每排通孔數(shù)量至少為兩個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制電路板，其特征在于，所述磁芯配置為經(jīng)熱壓固化后的半固化復(fù)合樹脂磁性膜，所述半固化復(fù)合樹脂磁性膜包括樹脂和磁性顆粒，所述磁性顆粒分散于所述樹脂中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印制電路板，其特征在于，所述磁芯的磁性顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20％至80％。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印制電路板，其特征在于，所述磁芯的磁性顆粒的平均粒徑范圍為0.1μm至20μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印制電路板，其特征在于，所述磁芯的磁性顆粒至少為鐵氧體顆粒、磁性金屬顆粒、磁性合金顆粒中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印制電路板，其特征在于，所述磁芯的磁性顆粒表面形成有一層絕緣層。

8.一種集成磁性電感器的印制電路板制造方法，其特征在于，所述印制電路板制造方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的印制電路板制造方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電路板基材，在所述電路板基材上形成電感繞組，得到所述印制電路板，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的印制電路板制造方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電路板基材，在所述電路板基材上形成電感繞組，得到所述印制電路板之后，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種集成磁性電感器的印制電路板及其制造方法，其中，印制電路板包括：基板，磁芯以及電感繞組，其中，基板配置有空腔，磁芯嵌于空腔內(nèi)，并開設(shè)有若干通孔，電感繞組包括與通孔數(shù)量對(duì)應(yīng)的銅柱，每個(gè)銅柱穿過一個(gè)通孔且兩端分別配置為第一線路層和第二線路層，每個(gè)銅柱的第一線路層通過電感銅與相鄰的一個(gè)銅柱的第一線路層連接，每個(gè)銅柱的第二線路層通過電感銅與相鄰的另一個(gè)銅柱的第二線路層連接。本發(fā)明的集成磁性電感器的印制電路板及其制造方法，將磁芯與印制電路板同時(shí)制造、組合裝配形式，節(jié)省印制電路板的表面積，使其更加的集成化；而采用預(yù)埋銅柱的方法，有效降低器件整體的直流電阻值，提高電感效率。

技術(shù)研發(fā)人員：賈維,馬朝英,吳鑫,何鋒,朱康健,李朝龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川省華興宇電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19