專利名稱：多層和可按用戶構(gòu)形的微型印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及一種用于微電應(yīng)用的微型印刷電路板。更為具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于靜態(tài)電磁構(gòu)件，例如變壓器的多層的、可按使用者構(gòu)形的和可堆疊的微型印刷電路板。
背景技術(shù)：
眾所周知變壓器是應(yīng)用于電氣裝置和供電單元中的電磁構(gòu)件。通常而言，靜態(tài)磁性構(gòu)件，例如變壓器傳統(tǒng)上是用具有圓形橫截面的普通導(dǎo)電線的繞組構(gòu)造而成。傳統(tǒng)變壓器在初級(jí)繞圈和次級(jí)線圈之間包括絕緣間隙，在次級(jí)線圈中產(chǎn)生的電壓由施加到初級(jí)繞圈上的電壓決定，即由初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的卷繞比加倍。這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制造包括圍繞鐵心或線軸結(jié)構(gòu)纏繞金屬線，這樣的過(guò)程經(jīng)常卷入大量的昂貴的手工勞動(dòng)。另外，高功率應(yīng)用經(jīng)常需要具有大體積鐵心的磁性構(gòu)件和用于繞組的大的金屬線尺寸。即使變壓器經(jīng)常是電氣設(shè)備的重要構(gòu)件，但這一直是最難微型化的。
關(guān)于電路尺寸和功率密度的新的操作需要以及增加的降低電路制造成本的必要性已經(jīng)使傳統(tǒng)靜態(tài)磁性構(gòu)件作為電路構(gòu)件是非常不具吸引力的。新設(shè)計(jì)的電路，例如需要低的輪廓以適應(yīng)減小的向電路供電所允許的空間。為達(dá)到這些目的，需要以實(shí)現(xiàn)低的輪廓和低成本構(gòu)件組裝的磁性構(gòu)件設(shè)計(jì)。
用撓性電路制造的平面磁性構(gòu)件和多層印刷電路板(PCB)技術(shù)為致力于新的操作和成本要求提供了可選擇性。已經(jīng)利用平面技術(shù)由單層或多層印刷電路板制成變壓器。圖1A示出了一種由印刷電路板構(gòu)成的典型平面變壓器的示例。具體而言，圖1A示出了連接到電氣裝置的主板110的構(gòu)件100的側(cè)視圖。構(gòu)件100包括具有多個(gè)內(nèi)層的PCB130。PCB 130的繞組通過(guò)連接引線140連接到主板上。圖1B示出了組裝構(gòu)件100的方式，圖2簡(jiǎn)要示出了PCB 130的各個(gè)層。
構(gòu)件100的基本結(jié)構(gòu)包括在PCB 130的每一層上的螺旋導(dǎo)體，該導(dǎo)體形成一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)“線圈匝”。如圖1B所示，鐵心120可以包括兩個(gè)分開(kāi)并相同的E形部件122和124。每一個(gè)E形部件122、124包括一個(gè)中間支腿126和兩個(gè)外部支腿128。在PCB 130的中心鉆制一個(gè)孔132。E形部件122、124的中間支腿126可以被支撐在孔132內(nèi)，以形成鐵心120的一部分。中間支腿126具有圓形橫截面，每一個(gè)外部支腿128具有圓形的或矩形的橫截面。E形部件122、124的剩余部分由粘結(jié)到支腿126、128上的鐵氧體棒制成。以使每一個(gè)E形部件的支腿126、128被粘結(jié)到一起的形式組裝E形部分122、124。分別連接初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的初級(jí)引線和次級(jí)引線可以通過(guò)在靠近PCB的外邊緣鉆制的終端孔134而穿過(guò)PCB，這將在下文解釋。
螺旋導(dǎo)體的寬度取決于載流需要。即，載流需要越大，導(dǎo)體的寬度就越大。典型而言，為電感保留一預(yù)定的面積，根據(jù)眾所周知的印刷電路板技術(shù)在每一層上印制一個(gè)或多個(gè)線圈匝。(例如參見(jiàn)美國(guó)專利N0.5,521,573。)在這樣印制每一層之后，用環(huán)氧玻璃將這些層粘結(jié)在一起，以形成多層PCB，用通孔式“通路”或盲式“通路”相互連接不同層的線圈匝。
這樣制成一個(gè)通孔式“通路”，即通過(guò)在一個(gè)位置鉆通上述層并相交于螺旋導(dǎo)體中的兩個(gè)導(dǎo)體的端部，然后用水溶性粘結(jié)劑對(duì)孔的內(nèi)表面“引晶”。接下來(lái)，無(wú)電地將銅鍍到粘結(jié)劑上，使導(dǎo)體相連。接下來(lái)，在無(wú)電的銅鍍層上電鍍附加的銅到所需的厚度。最后，用焊料填充這些孔，以保護(hù)銅鍍層。在相鄰層上的每對(duì)螺旋導(dǎo)體需要單獨(dú)的通路，以順序連接所有線圈匝數(shù)。每個(gè)這種通孔式“通路”設(shè)置成不與其它的導(dǎo)體相交。
在將這些層粘結(jié)到一起之前在所選擇的層中鉆制孔以形成“盲式”通路。然后，在暴露的情況下將這些層順序粘結(jié)在一起，用鎳對(duì)孔的內(nèi)表面引晶，用銅進(jìn)行無(wú)電鍍，然后再填充以焊料。所形成的通路在兩個(gè)將被電連接的層之間延伸。因此，該孔不穿過(guò)其它層，并且在這些其它層上不需要面積來(lái)清除該通路。然而，盲式通路的制造過(guò)程比通孔式通路的制造過(guò)程要昂貴得多。如圖1A所示，連接初級(jí)繞組的初級(jí)引線140和連接次級(jí)繞組的次級(jí)引線150然后設(shè)置成穿過(guò)多層PCB 130。
圖2示出了用傳統(tǒng)平面技術(shù)在PCB中加工印刷線圈的過(guò)程。在圖2的PCB的層中，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組可以通過(guò)連接五個(gè)層200、220、240、260和280的多線圈跡線來(lái)形成。例如初級(jí)繞組可以具有連接到層200上的線圈跡線204的外端子202。線圈跡線204的內(nèi)端于可以通過(guò)內(nèi)周端子208穿過(guò)一個(gè)通路連接到層240上的連接跡線242的內(nèi)端子。連接跡線242的外端子通過(guò)初級(jí)端子210穿過(guò)一個(gè)通路連接到層280上的線圈跡線284的外端子282。線圈跡線284的內(nèi)端子通過(guò)圓周端子286穿過(guò)一個(gè)通路連接到層240上的連接跡線244的內(nèi)端子。連接跡線244連接到外端子246，從而在分別從層200和280上的線圈跡線204和284而來(lái)的外端子202和246之間形成一個(gè)初級(jí)繞組。
次級(jí)繞組可以通過(guò)以類似方式連接層220上的線圈跡線224和層260上的線圈跡線264而形成。線圈跡線264的外端子262可以通過(guò)初級(jí)端子266穿過(guò)通路連接到相應(yīng)的線圈跡線224的外端子222。線圈跡線224的內(nèi)端子通過(guò)圓周端子226穿過(guò)通路連接到線圈跡線284的內(nèi)端子。因?yàn)槊總€(gè)線圈跡線224和264的內(nèi)端子被連接，而且每個(gè)線圈跡線224和264的外端子被連接，所以線圈跡線224和線圈跡線264是并聯(lián)的。
圖3示出了典型的十二層布局，其中每個(gè)單個(gè)的層被單獨(dú)示出。可以以類似于上面參考圖2所述的方式連接這些層，以形成具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的PCB。在這種傳統(tǒng)布局中，十二層PCB包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組二者的跡線，類似于參考圖2說(shuō)明的那樣。然而，其結(jié)果是，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組彼此靠近地物理設(shè)置，這產(chǎn)生了出現(xiàn)電飛弧的重大危險(xiǎn)。
圖4簡(jiǎn)要示出了如何將PCB的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組布置成變壓器。再次參見(jiàn)圖2，在PCB的層上繪出的繞組可以形成具有外端子202和282的初級(jí)繞組和具有外端子226和262的次級(jí)繞組。如圖4所示，初級(jí)繞組420可以通過(guò)引線430和440在端子202和282處與主板110連接。次級(jí)繞組460可以通過(guò)引線470和480在端子226和262處與主板110連接。初級(jí)繞組420構(gòu)形成在次級(jí)繞組460對(duì)面，以鐵心120的介電材料位于它們之間并用線490表示。
盡管磁性構(gòu)件的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)已有了顯著的改進(jìn)，這些布置仍不能滿足當(dāng)前電路設(shè)計(jì)的性能和成本目標(biāo)。特別是，這種傳統(tǒng)的平面布置造成明顯的設(shè)計(jì)、成本和操作缺點(diǎn)。
如上所述，當(dāng)今的應(yīng)用對(duì)其設(shè)計(jì)的空間限制性的要求日益增加。因此，一直在努力進(jìn)一步減小電構(gòu)件的尺寸。在過(guò)去的幾年中，例如電能供給在尺寸上已經(jīng)顯著減小了。所以，用于平面磁性構(gòu)件的可用空間受到很大程度的限制。因此，以傳統(tǒng)平面技術(shù)制成的當(dāng)前的十二層布置形式為使電路設(shè)計(jì)的微型化設(shè)置了障礙。
與當(dāng)前的和正在進(jìn)行的尺寸局限性緊密相依的是日益增加的對(duì)更為廉價(jià)且更為可靠的應(yīng)用的需求。傳統(tǒng)十二層平面構(gòu)件也被證明是特別費(fèi)錢的。傳統(tǒng)平面磁性構(gòu)件必須根據(jù)所需的參數(shù)(例如匝數(shù)比)對(duì)每一個(gè)電路設(shè)計(jì)用戶化。如果參數(shù)改變，那么新的平面磁性構(gòu)件必須適應(yīng)用戶的制造。因此，使用傳統(tǒng)平面技術(shù)進(jìn)行的磁性構(gòu)件的制造需要與每一個(gè)新的PCB構(gòu)形相關(guān)聯(lián)的大量的成本，該新的PCB構(gòu)形是為每一個(gè)電路參數(shù)改變而構(gòu)造的。
另外，當(dāng)前的平面技術(shù)出現(xiàn)了與高電壓(HIPOT)應(yīng)用等相關(guān)聯(lián)的嚴(yán)重的操作問(wèn)題。傳統(tǒng)電路板中的引線在各個(gè)位置穿過(guò)PCB層，并通常擴(kuò)散穿過(guò)大部分或所有層的厚度；然而，只有某些引線是電連接到某些層上的。由于這一方法，即傳統(tǒng)平面構(gòu)件中的引線在各個(gè)位置完全穿過(guò)電路板且只有某些引線是電連接到某些層上，所以存在由于電飛弧而導(dǎo)致失效的重大危險(xiǎn)。最后，這種多層的電路板需要很大的壓力來(lái)將它們層壓到一起，從而通常在加工過(guò)程中在這些層上產(chǎn)生更高的剪切力。所導(dǎo)致的每個(gè)單獨(dú)的層相對(duì)于其上面的和下面的層的橫向運(yùn)動(dòng)可以對(duì)構(gòu)件的操作導(dǎo)致明顯的缺陷，并且特別是，可能破壞在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間所需的最小空間。
因此，存在對(duì)靜態(tài)電磁構(gòu)件的需要，其不僅滿足當(dāng)前電技術(shù)的操作要求和尺寸需要，還避免飛弧問(wèn)題和當(dāng)前平面技術(shù)的高成本。此外，存在對(duì)電裝置的需要，其具有提供可構(gòu)形的和適應(yīng)用戶的可用戶化的能力的更多的益處，以改變構(gòu)件參數(shù)來(lái)適應(yīng)特殊應(yīng)用的需要。

發(fā)明內(nèi)容
下文說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種多層的并可按用戶構(gòu)形的PCB裝置，該裝置可以用作為變壓器。本發(fā)明的新型布置形式連同其可用戶化的構(gòu)形克服了上文討論的與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺點(diǎn)和問(wèn)題。
本發(fā)明整體包括數(shù)個(gè)獨(dú)立可疊置的具有預(yù)定跡線布局的PCB，例如那些用于圓柱形變壓器鐵心的PCB。這些預(yù)定的電路板可以標(biāo)準(zhǔn)化，從而免去了設(shè)計(jì)者的布設(shè)過(guò)程。使用者可以使用各個(gè)位置的通路(引線)和跳線來(lái)構(gòu)成該電路板，從而這些通路不穿過(guò)它們不電連接的電路板。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括數(shù)個(gè)鐵心件和數(shù)個(gè)在該鐵心件之間疊置成多層結(jié)構(gòu)的印刷電路板。第一印刷電路板構(gòu)形成限定變壓器的初級(jí)繞組。第二組印刷電路板構(gòu)形成限定變壓器的繞組。連接件構(gòu)形成根據(jù)使用者的要求可選擇地將繞組或者以并聯(lián)結(jié)構(gòu)次級(jí)或者以串聯(lián)結(jié)構(gòu)連接次級(jí)繞組的印刷電路板。連接器引線構(gòu)形成將數(shù)個(gè)印刷電路板電連接到主電路板上。每個(gè)連接器引線只穿過(guò)包含有初級(jí)繞組的印刷電路板或包含有次級(jí)繞組的印刷電路板。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括制造一種電裝置的方法，該方法包括在數(shù)個(gè)印刷電路板中的每一個(gè)上印制至少一個(gè)線圈；在上述數(shù)個(gè)印刷電路板上構(gòu)形出電連接，使在每一個(gè)印刷電路板上都包括至少一個(gè)線圈，從而限定初級(jí)繞組和復(fù)卷繞組。按疊置布置形式疊置上述數(shù)個(gè)印刷電路板，并以這樣的方式用連接引線將印刷電路板上的初級(jí)繞組和印刷電路板上的復(fù)卷繞組連接到主電路板上，從而使連接初級(jí)繞組的連接引線只穿過(guò)包含有所述初級(jí)繞組的印刷電路板，連接復(fù)卷繞組的連接引線只穿過(guò)包含有所述復(fù)卷繞組的印刷電路板。


圖1A是使用傳統(tǒng)平面技術(shù)制成的磁性構(gòu)件的側(cè)剖視圖。
圖1B是圖1A的磁性構(gòu)件的分解透視圖。
圖2是用于磁性構(gòu)件中的PCB的層的分解透視圖。
圖3是圖1A的磁性構(gòu)件的多層的俯視圖。
圖4是圖1A的磁性構(gòu)件的等價(jià)電路的簡(jiǎn)示圖。
圖5是磁性構(gòu)件的分解透視圖，示出將上鐵心部件拆下。
圖6是包括初級(jí)繞組的初級(jí)PCB和包括次級(jí)繞組的次級(jí)PCB的分解透視圖。
圖7是位于兩個(gè)次級(jí)PCB之間的圖5的初級(jí)PCB的透視圖。
圖8是圖6的PCB的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的等價(jià)電路的簡(jiǎn)示圖。
圖9A是構(gòu)形成串聯(lián)的圖5的磁性構(gòu)件的等價(jià)電路的簡(jiǎn)示圖。
圖9B是構(gòu)形成并聯(lián)的圖5的磁性構(gòu)件的等價(jià)電路的簡(jiǎn)示圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明，其中通篇相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示。
圖5是磁性構(gòu)件500的分解透視圖，其具有與下鐵心部件540分開(kāi)的上鐵心部件510。磁性構(gòu)件500構(gòu)成為變壓器。一個(gè)初級(jí)PCB 525和兩個(gè)次級(jí)PCB 530和535平放在下鐵心部件540上。三個(gè)PCB 525、530和535每一個(gè)都具有中空的中心，以容納上鐵心部件510的圓柱件(未示出)和下鐵心部件540的圓柱件(未示出)。由于PCB 525、530和535被放置在下鐵心部件540上，所以下鐵心部件540的圓柱件便裝配入PCB 525、530和535的中空的中心。類似的，由于上鐵心部件510被放置在下鐵心部件540的頂部，所以上鐵心部件510的圓柱件便穿過(guò)PCB 525、530和535的中空的中心。在一個(gè)實(shí)施例中，鐵心部件510和540以及穿過(guò)PCB 525、530和535的中空的中心的圓柱件由鐵氧體材料制成。作為選擇方案，鐵心部件510和540可以由其它合適的材料制成。
上鐵心部件510構(gòu)形成具有平的外表面512。與平的外表面512相對(duì)的表面構(gòu)形成在上鐵心部件510的相對(duì)兩端具有兩個(gè)支撐件514，從而在其間形成間隙516。支撐件514延伸上鐵心部分510的寬度，所以間隙516也延伸上鐵心部件510的寬度。上鐵心部件的圓柱件(未示出)在與平的外表面512相對(duì)的表面上的間隙516中居中。這種結(jié)構(gòu)類似于上述并在圖1B中示出的傳統(tǒng)平面技術(shù)中使用的“E形”鐵心。上鐵心部件510的邊緣518和下鐵心部件540構(gòu)形成具有帶角的凹槽520(在下鐵心部件540中未示出)，用以容納下述的連接引線。
下鐵心部件540構(gòu)形成大體限定上鐵心部件510的鏡像。然后可通過(guò)位于下鐵心部件540的支撐件的表面542上的粘結(jié)劑將上鐵心部件510固定到下鐵心部件540上。當(dāng)鐵心部件510和540的支撐件514在表面542處相互接合時(shí)，上鐵心部件的圓柱件(未示出)便穿過(guò)PCB525、530和535的中空的中心。
如圖6所示，初級(jí)PCB 525和次級(jí)PCB 530每一個(gè)都整體形成為平板。PCB 525和PCB 530每一個(gè)都具有一個(gè)圓形部分615，該部分大體為圓形并具有一個(gè)中空的中心610。如上所述，PCB 525和PCB 530的中空的中心610的直徑大體相等，并且可以適應(yīng)上鐵心部件510的圓柱件的直徑。PCB 525和PCB 530每一個(gè)都具有矩形部分620，該部分大體為矩形并具有平行于圓形形狀的外邊緣的切線的前緣625。矩形部分620具有與PCB 525和PCB 530的圓形部分的圓環(huán)大體相同的寬度。PCB 525和PCB 530每一個(gè)的矩形部分620同樣優(yōu)選包括數(shù)個(gè)用于容納連接引線的孔630。另外，每一個(gè)矩形部分620都設(shè)置有導(dǎo)電表面，通過(guò)該表面可以安裝連接PCB 525、PCB 530的引線，以連接繞組跡線。
參見(jiàn)圖7，六個(gè)導(dǎo)電引線501、502、503、503A、504和504A可以穿過(guò)疊置的PCB層525、530和535。作為可選方案，可以使用更多或更少的引線。用501和502表示的引線穿過(guò)初級(jí)PCB 525；引線503、503A、504和504A穿過(guò)次級(jí)PCB 530和535。初級(jí)PCB 525如此就位，從而初級(jí)PCB 525的矩形部分620直接與次級(jí)PCB 530和535的矩形部分620相對(duì)置。由于這種構(gòu)形，引線501和502只穿過(guò)初級(jí)PCB 525，引線503、503A、504和504A只穿過(guò)次級(jí)PCB 530和535。因此，在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間不存在物理或電連接。所以，由于電飛弧導(dǎo)致失效的重大危險(xiǎn)可被最小化。引線501、502、503、503A、504和504A的作用是使嵌置在每一個(gè)PCB中的繞組的各個(gè)外端子與主電路板590連接。
在圖8中示出了圖5的磁性構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的電路圖。特別是，引線501和502連接初級(jí)PCB 525的繞組，在該簡(jiǎn)圖中該繞組由六個(gè)線圈匝構(gòu)成。引線503和503A連接次級(jí)繞組430的繞組，在該簡(jiǎn)圖中該繞組由三個(gè)線圈匝構(gòu)成。最后，引線504和504A連接次級(jí)PCB 535的繞組，在該簡(jiǎn)圖中該繞組也由三個(gè)線圈匝構(gòu)成。鐵心部件510、540的電介質(zhì)由通過(guò)初級(jí)PCB 520和初級(jí)PCB 530和535之間的線820表示。使用者可以容易地通過(guò)用其它卷繞有不同匝數(shù)的PCB替換這些PCB中的任何一個(gè)來(lái)重新構(gòu)形該布局，從而容易調(diào)節(jié)匝數(shù)比。
圖5的磁性構(gòu)件可以構(gòu)形成限定用于變壓器的各種匝數(shù)比。例如，圖9A和9B示出了次級(jí)PCB 530和535的串聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
每一個(gè)PCB可以包括單個(gè)或多個(gè)層，例如四個(gè)或六個(gè)層。每一個(gè)PCB包括一個(gè)具有預(yù)定匝數(shù)的單獨(dú)的繞組(或者是初級(jí)繞組或者是次級(jí)繞組)。這些繞組形成在這些層上，并可以使用上文結(jié)合圖2說(shuō)明的傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)制成。因此，可以在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)簡(jiǎn)單地用其它具有不同匝數(shù)比的PCB替換特別是四層的或六層的PCB來(lái)構(gòu)成具有不同匝數(shù)比的新的設(shè)計(jì)。作為可選方案，通過(guò)在主板590上刻蝕附加的跡線，次級(jí)繞組可以如下文所述的那樣被串聯(lián)或并聯(lián)，以根據(jù)使用者限定的需要進(jìn)一步構(gòu)形匝數(shù)比。這種允許用更少層數(shù)的PCB按使用者構(gòu)形的靈活性有助于降低構(gòu)件的整體成本。
如圖9A和9B所示，可以使用數(shù)個(gè)端子來(lái)連接次級(jí)PCB 530和535的引線。具體而言，例如引線503可以用于將端子903連接到主板590，引線503A可以用于將端子903A連接到主板590，引線504可以用于將端子904連接到主板590，引線504A可以用于端子904A連接到主板590。端子903、903A、904和904A可以連接到嵌置在次級(jí)PCB 530和535中的繞組的各個(gè)外端子。在主板590上蝕刻附加的跡線910、912、914和916，將引線503、503A、504和504A連接到輸出端子918和920如圖9A和9B所示。
在圖9A中示出了串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中跳線920形式的連接件通過(guò)連接端子903A和904A連接次級(jí)PCB 530的繞組和次級(jí)PCB 535的繞組。引線503和504(分別是次級(jí)PCB的530和535的)將端子903和904連接到主板590(在該結(jié)構(gòu)中引線503A和504不連接)。由于跳線920連接件，次級(jí)繞組530和535串聯(lián)地電連接，并且向變壓器提供雙倍的匝數(shù)比。在圖9B中，跳線820斷開(kāi)連接。引線503A和504A(分別是次級(jí)PCB的530和535的)將端子903A和904A連接到主板590。結(jié)果次級(jí)繞組是電并聯(lián)的。
作為可選方案，跳線920可以用主板上的硬件或軟件結(jié)構(gòu)來(lái)替換或加強(qiáng)。例如，可以構(gòu)形電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制跳線920連接件，或者用主板110上的硬件實(shí)現(xiàn)的跳線替換跳線920。
請(qǐng)回想傳統(tǒng)的平面技術(shù)在單個(gè)的十二層PCB中同時(shí)包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。另外，傳統(tǒng)繞組(例如或者是串聯(lián)的或者是并聯(lián)的)的結(jié)構(gòu)是通過(guò)用于跡線的特殊連接預(yù)先確定的。因此，為了改變?cè)褦?shù)比或傳統(tǒng)磁性構(gòu)件的參數(shù)，可能需要設(shè)計(jì)和加工新的PCB。上述實(shí)施例的可疊置的和可按用戶構(gòu)形的布局通過(guò)提供顯著的優(yōu)點(diǎn)克服了工業(yè)中長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。例如，如上所述，該布置允許用戶這樣構(gòu)形構(gòu)件，從而改變它的匝數(shù)比，從而避免重新設(shè)計(jì)和重新加工新的構(gòu)件的高成本。另外，該偏置結(jié)構(gòu)有效地消除了當(dāng)前平面技術(shù)中常見(jiàn)的飛弧的可能。此外，該布置通過(guò)使用三層、四層和六層板的組合取代了前述傳統(tǒng)的十二層板，所述三層、四層和六層板與十二層板相比制造要容易并且成本低。該布置可以使用標(biāo)準(zhǔn)化的、圖3中的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)完成，因此，在不調(diào)用設(shè)計(jì)布局過(guò)程的情況下可以制造各種各樣的結(jié)構(gòu)。
盡管上述詳細(xì)的說(shuō)明已經(jīng)示出、闡述和指出了本發(fā)明在應(yīng)用于各種實(shí)施例時(shí)的新的特征，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神的情況下可以對(duì)上述裝置或過(guò)程的形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種各樣的省略、替換和改變。例如，上述實(shí)施例包含具有三個(gè)PCB的裝置，但具有更多或更少PCB的情況也可以預(yù)想是在本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電裝置，其包括數(shù)個(gè)構(gòu)形成多層結(jié)構(gòu)的印刷電路板；所述數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少一個(gè)第一印刷電路板，其包括變壓器的初級(jí)繞組；所述數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少一個(gè)第二印刷電路板，其包括變壓器的次級(jí)繞組；和數(shù)個(gè)連接引線，其構(gòu)形成將該初級(jí)繞組和該次級(jí)繞組電連接到主電路板上。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，數(shù)個(gè)連接引線中的每一個(gè)引線只穿過(guò)該至少一個(gè)第一印刷電路板或該至少一個(gè)第二印刷電路板。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，該至少一個(gè)第一印刷電路板和該至少一個(gè)第二印刷電路板彼此是電分隔開(kāi)的。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括連接件，該連接件構(gòu)形成以并聯(lián)或者以串聯(lián)結(jié)構(gòu)連接該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少兩個(gè)上的繞組。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該數(shù)個(gè)印刷電路板中的每一個(gè)包括多層板。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括主電路板，其中，該連接引線將數(shù)個(gè)印刷電路板上的繞組連接到主電路板上。
7.一種電裝置，其包括數(shù)個(gè)鐵心件；數(shù)個(gè)印刷電路板，其構(gòu)形成可在該鐵心件之間疊置成多層結(jié)構(gòu)；該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少第一印刷電路板，其包括變壓器的初級(jí)繞組；該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少第二印刷電路板，其包括變壓器的次級(jí)繞組；連接件，其構(gòu)形成可選擇地將以并聯(lián)或者以串聯(lián)結(jié)構(gòu)連接該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少兩個(gè)上的繞組；和數(shù)個(gè)連接引線，其構(gòu)形成將該數(shù)個(gè)印刷電路板上的繞組電連接到主電路板上。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，該數(shù)個(gè)連接引線中的每一個(gè)引線只穿過(guò)該至少一個(gè)第一印刷電路板或該至少一個(gè)第二印刷電路板。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，該數(shù)個(gè)印刷電路板中的每一個(gè)包括四個(gè)到六個(gè)層。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，該至少一個(gè)第一印刷電路板和該至少一個(gè)第二印刷電路板彼此是電分隔開(kāi)的。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述裝置構(gòu)形成用作變壓器。
12.制造一種電裝置的方法，該方法包括在數(shù)個(gè)印刷電路板中的每一個(gè)上印制至少一個(gè)線圈；在該數(shù)個(gè)印刷電路板上構(gòu)形出電連接，使在每一個(gè)印刷電路板上都包括至少一個(gè)線圈，從而限定初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；按疊置布置形式疊置該數(shù)個(gè)印刷電路板；和以這樣的方式用連接引線將印刷電路板上的初級(jí)繞組和印刷電路板上的次級(jí)繞組連接到主電路板上，從而使連接初級(jí)繞組的連接引線只穿過(guò)包含所述初級(jí)繞組的印刷電路板，連接次級(jí)繞組的連接引線只穿過(guò)包含所述次級(jí)繞組的印刷電路板。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其還包括以并聯(lián)或者以串聯(lián)結(jié)構(gòu)連接該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少兩個(gè)上的繞組。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該印刷電路板包括四個(gè)到六個(gè)層。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，疊置安裝該初級(jí)繞組和該次級(jí)繞組的該數(shù)個(gè)印刷電路板，從而使這些印刷電路板彼此電分隔開(kāi)。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中連接該數(shù)個(gè)印刷電路板包括構(gòu)形該電裝置用作變壓器。
17.一種電裝置，其包括數(shù)個(gè)鐵心件；數(shù)個(gè)印刷電路板，其位于該數(shù)個(gè)鐵心件之間，每個(gè)印刷電路板具有數(shù)個(gè)層，其中該數(shù)個(gè)印刷電路板可疊置成多層結(jié)構(gòu)；至少一個(gè)限定在該數(shù)個(gè)印刷電路板的數(shù)個(gè)層中的每一層上的線圈；該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少第一印刷電路板，其包括變壓器的初級(jí)繞組；該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少第二印刷電路板，其包括變壓器的次級(jí)繞組；連接件，其構(gòu)形成以并聯(lián)或者以串聯(lián)結(jié)構(gòu)連接該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少兩個(gè)上的繞組；和數(shù)個(gè)連接引線，其構(gòu)形成將該數(shù)個(gè)印刷電路板電連接到主電路板上，其中該數(shù)個(gè)連接引線中的每一個(gè)引線只穿過(guò)包含該初級(jí)繞組的該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少第一印刷電路板或包含該次級(jí)繞組的該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少第二印刷電路板。
18.一種電裝置，其包括數(shù)個(gè)印刷電路板，每個(gè)印刷電路板具有數(shù)個(gè)層，其中該數(shù)個(gè)印刷電路板可疊置成多層結(jié)構(gòu)；至少一個(gè)限定在該數(shù)個(gè)印刷電路板的數(shù)個(gè)層中的每一層上的線圈；用于在該數(shù)個(gè)印刷電路板上構(gòu)形電連接的機(jī)構(gòu)，使在每一個(gè)印刷電路板上都包括至少一個(gè)線圈，從而限定初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；用于以這樣的方式用連接引線將印刷電路板上的初級(jí)繞組和印刷電路板上的次級(jí)繞組連接到主電路板上的機(jī)構(gòu)，從而使連接初級(jí)繞組的連接引線只穿過(guò)包含所述初級(jí)繞組的印刷電路板，連接次級(jí)繞組的連接引線只穿過(guò)包含所述次級(jí)繞組的印刷電路板；和用于以并聯(lián)或者以串聯(lián)結(jié)構(gòu)連接該數(shù)個(gè)印刷電路板中的至少兩個(gè)上的繞組的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
公開(kāi)了一種多層微型印刷電路板(PCB)，其使用平面技術(shù)限定磁性構(gòu)件，例如變壓器。本發(fā)明不使用包括有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的傳統(tǒng)十二層PCB，而是疊置多個(gè)PCB，每一個(gè)PCB具有四個(gè)或六個(gè)層并且每一個(gè)PCB包括單個(gè)繞組(或者是初級(jí)繞組或者是次級(jí)繞組)。這些PCB以偏置布置形式疊置，從而引線穿過(guò)包括一個(gè)或多個(gè)初級(jí)繞組的一個(gè)或多個(gè)PCB，而不穿過(guò)包括一個(gè)或多個(gè)次級(jí)繞組的一個(gè)或多個(gè)PCB。另外，這種偏置布置形式防止穿過(guò)次級(jí)PCB的引線以相同方式穿過(guò)初級(jí)PCB。從而這種偏置布置形式避免了與當(dāng)前平面構(gòu)件相隨的嚴(yán)重的飛弧問(wèn)題。另外，本發(fā)明說(shuō)明了一種布置形式，其中可以使用跳線或其它連接件來(lái)以串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接繞組，以允許用戶根據(jù)用戶要求的參數(shù)來(lái)構(gòu)形該構(gòu)件。
文檔編號(hào)H05K1/14GK1488152SQ01822466
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月11日
發(fā)明者M·達(dá)達(dá)夫沙, M 達(dá)達(dá)夫沙 申請(qǐng)人:脈沖工程公司