用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于線路板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，包括智能手機(jī)、平板電腦、電子閱讀器、音樂播放器、數(shù)字照相機(jī)等新型手持式移動(dòng)電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，使用時(shí)間越來越長，與此同時(shí)，耗電量也倍增。對于電池來說，其續(xù)航力始終有限，難以維持產(chǎn)品的長時(shí)間運(yùn)行，而很多產(chǎn)品又缺乏更換電池的設(shè)計(jì)，這使得充電設(shè)備成為消費(fèi)這類新型電子產(chǎn)品的必備配件。由于無線充電的便捷、易用、互通、兼容等特點(diǎn)，使得公共移動(dòng)充電平臺(tái)的建立成為可能，其較之傳統(tǒng)的有線充電技術(shù)具有更大的發(fā)展?jié)摿Α?br>[0003]目前最主流的無線充電方案是采用電磁感應(yīng)技術(shù)，即通過初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從發(fā)射端轉(zhuǎn)移到接收端。電磁感應(yīng)無線充電產(chǎn)品有三個(gè)關(guān)鍵部件，包括控制電路板、感應(yīng)線圈和磁性材料?，F(xiàn)有技術(shù)是獨(dú)立制造這三個(gè)部件，再采用粘接的方式實(shí)現(xiàn)控制電路板、感應(yīng)線圈和磁性材料的組裝。該工藝存在下列缺陷:1、由于采用獨(dú)立部件的粘接，增加產(chǎn)品的質(zhì)量和體積；2、由于采用獨(dú)立部件的粘接，降低了可靠性；3、由于感應(yīng)線圈最終需粘接在磁性材料上，線圈和磁性材料的設(shè)計(jì)自由度受到限制；4、由于需要獨(dú)立制造感應(yīng)線圈，增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種設(shè)計(jì)更合理，且質(zhì)量輕、體積小、可靠性高的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板。
[0005]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種工藝簡單且能提高提高結(jié)構(gòu)可靠性的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板的加工方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板包括板體，該板體包括由電介質(zhì)材料層和嵌固在電介質(zhì)材料層中的磁性材料固體組合而成的一體式結(jié)構(gòu)磁性層，在磁性層的兩面分別設(shè)有半固化片，在每片半固化片遠(yuǎn)離磁性層的一面分別具有由至少一層銅層，在兩層銅層中的任意一層或兩層設(shè)有感應(yīng)結(jié)構(gòu)，所述的磁性層、半固化片和銅層之間通過熱壓方式壓合為一體式結(jié)構(gòu)。通過金屬化通/盲孔進(jìn)行連接。
[0007]在上述的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板中，所述的磁性材料固體為塊狀固體、粉末固體和帶狀固體中的任意一種，且所述的磁性材料固體通過定位結(jié)構(gòu)嵌固在電介質(zhì)材料層上；所述的磁性材料固體由鐵氧體、鐵粉材料、鐵磁金屬合金、鐵磁非晶和納米晶材料任意一種材料制成。
[0008]在上述的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板中，所述的定位結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在電介質(zhì)材料層上的通/盲槽，所述的磁性材料固體設(shè)置在通/盲槽中且該磁性材料固體的厚度為 0.2-2.0mm。磁性材料固體 2 的厚度為 0.4mm.0.5mm.0.6mm.0.7mm、0.8mm.0.9mm、1.0mm、L 1mm、L 2mm、L 3mm、L 4-2.0mnin
[0009]在上述的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板中，所述的板體還包括由絕緣材料制成的外層，且所述的磁性層、半固化片和銅層固定在外層內(nèi)。
[0010]在上述的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板中，所述的感應(yīng)結(jié)構(gòu)為通過蝕刻方式制造的感應(yīng)線圈，且當(dāng)銅層線路蝕刻完成時(shí)該感應(yīng)線圈同步設(shè)置在銅層上；所述的感應(yīng)線圈為一個(gè)或者多個(gè)。
[0011]作為另外一種方案，在上述的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板中，在兩片半固化片中的一片半固化片和與該半固化片相對應(yīng)的銅層之間設(shè)有PCB板與第一半固化片。
[0012]再者，作為另外一種方案，在上述的用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板中，在兩層銅層中的任意一層銅層上還設(shè)有第二半固化片和第一銅層。
[0013]用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板的加工方法，本加工方法包括如下步驟:
[0014]A、嵌固:在電介質(zhì)材料層上加工一個(gè)用于嵌固磁性材料固體的通/盲槽，然后使磁性材料固體嵌固在通/盲槽中從而組合形成一體式結(jié)構(gòu)的磁性層；
[0015]B、壓合:將磁性層、兩片半固化片和兩層銅層進(jìn)行疊層排版，采用熱壓方式使外層、磁性層、半固化片和銅層壓合為一體式結(jié)構(gòu)，且感應(yīng)線圈通過通過蝕刻方式設(shè)置在一層銅層或兩層銅層上，當(dāng)銅層線路蝕刻完成時(shí)該感應(yīng)線圈同步設(shè)置在銅層上，即制得半成品板，然后將半成品板固定在外層內(nèi)。
[0016]在上述的加工方法中，所述的磁性材料固體為塊狀固體、粉末固體和帶狀固體中的任意一種，且磁性材料固體由鐵氧體、鐵粉材料、鐵磁金屬合金、鐵磁非晶和納米晶材料任意一種材料制成。
[0017]在上述的加工方法中，所述的半固化片中的樹脂含量為45% -75%。
[0018]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、設(shè)計(jì)更合理，由于采用在電介質(zhì)材料層內(nèi)嵌入磁性材料固體和銅層面蝕刻制造感應(yīng)線圈的工藝，使得上件后的線路板質(zhì)量更輕、體積更小、可靠性更高、設(shè)計(jì)自由度更高、制造成本更低，且所用的工藝是現(xiàn)有設(shè)備和材料可以實(shí)現(xiàn)的；2、工藝簡單且易于操控；3、使用壽命長。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明提供的實(shí)施例一爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明提供的實(shí)施例一截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明提供的實(shí)施例二截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明提供的實(shí)施例二爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明提供的多個(gè)感應(yīng)線圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是圖5的橫向截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是本發(fā)明提供的實(shí)施例三爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8是本發(fā)明提供的實(shí)施例三截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中，板體a、電介質(zhì)材料層1、通/盲槽11、磁性材料固體2、磁性層3、半固化片4、銅層5、感應(yīng)結(jié)構(gòu)51、外層6、PCB板7、第一半固化片8、第二半固化片9、第一銅層10。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下是發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0029]實(shí)施例一
[0030]如圖1-2和圖5-6所示，本用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板包括板體a，該板體a包括由電介質(zhì)材料層I和嵌固在電介質(zhì)材料層I中的磁性材料固體2組合而成的一體式結(jié)構(gòu)磁性層3，在磁性層3的兩面分別設(shè)有半固化片4，在每片半固化片4遠(yuǎn)離磁性層3的一面分別具有由至少一層銅層5，通過金屬化通/盲孔進(jìn)行連接，在兩層銅層5中的任意一層或兩層設(shè)有感應(yīng)結(jié)構(gòu)51，所述的磁性層3、半固化片4和銅層5之間通過熱壓方式壓合為一體式結(jié)構(gòu)。
[0031]具體地，本實(shí)施例的磁性材料固體2為塊狀固體、粉末固體和帶狀固體中的任意一種，且所述的磁性材料固體2通過定位結(jié)構(gòu)嵌固在電介質(zhì)材料層I上；其次，磁性材料固體2由鐵氧體、鐵粉材料、鐵磁金屬合金、鐵磁非晶和納米晶材料任意一種材料制成。
[0032]優(yōu)化方案，本實(shí)施例的定位結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在電介質(zhì)材料層I上的通/盲槽11，所述的磁性材料固體2設(shè)置在通/盲槽11中且該磁性材料固體2的厚度為0.2-2.0mm。
[0033]另外，本實(shí)施例的板體a還包括由絕緣材料制成的外層6，且所述的磁性層3、半固化片4和銅層5固定在外層6內(nèi)。
[0034]具體地，本實(shí)施例的感應(yīng)結(jié)構(gòu)51為通過蝕刻方式制造的感應(yīng)線圈，且當(dāng)銅層5線路蝕刻完成時(shí)該感應(yīng)線圈同步設(shè)置在銅層5上；所述的感應(yīng)線圈為一個(gè)或者多個(gè)。感應(yīng)線圈可以是一層銅層中的單個(gè)感應(yīng)線圈，或者是一層銅層中的多個(gè)感應(yīng)線圈，又或者是多層銅層中的的多個(gè)感應(yīng)線圈。
[0035]在本實(shí)施例中，電介質(zhì)是一般線路板所用的由玻璃纖維布和樹脂組成的復(fù)合材料，磁性材料則是高磁導(dǎo)、高飽和材料，該磁性材料設(shè)置在磁性層的特定位置，可以避免感應(yīng)線圈的磁場對設(shè)備或其他元器件產(chǎn)生干擾、避免引起電池發(fā)熱、避免在金屬部件里產(chǎn)生電環(huán)流等因素。磁性層制造完成后采用高溫高壓進(jìn)行層間壓合，感應(yīng)線圈在線路蝕刻時(shí)一同制造。由于采用在電介質(zhì)材料層內(nèi)嵌入磁性材料固體和銅層面蝕刻制造感應(yīng)線圈的工藝，使得上件后的線路板質(zhì)量更輕、體積更小、可靠性更高、設(shè)計(jì)自由度更高、制造成本更低，且所用的工藝是現(xiàn)有設(shè)備和材料可以實(shí)現(xiàn)的。
[0036]作為本實(shí)施例最優(yōu)化方案，本實(shí)施例的磁性材料固體2為塊狀固體，磁性材料固體為錳鋅鐵氧體，感應(yīng)線圈為單個(gè)感應(yīng)線圈且本實(shí)施例的線路板為是雙面板。
[0037]用