BRPI1106079B1 - método de fabricação de uma placa de circuito de módulo de energia, módulo de energia, e cerne magnético da mesma - Google Patents
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Abstract
MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PLACA DE CIRCUITO DE MÓDULO DE ENERGIA, MÓDULO DE ENERGIA, E CERNE MAGNÉTICO DA MESA. Um método de fabricação de uma placa de circuito de módulo de energia, um módulo de energia, e um cerne magnético do módulo de energia, são fornecidos, de modo a economizar espaço de disposição da placa de circuito, e facilitar o projeto de alta densidade e miniaturização do módulo de energia e facilitar e a dissipação de calor do cerne magnético. O módulo inclui: incorporar uma parte do cerne magnético de um módulo de energia dentro de uma placa de circuito, formar uma interface colada em uma superfície da placa de circuito: expor a outra parte do cerne magnético do módulo de energia fora da placa de circuito; e conectar eletricamente as duas partes de cerne magnético do aplicável e um módulo de energia, e a placa de circuito e o cerne magnético da placa de circuito são membros indispensáveis do módulo de energia.
Description
Esta aplicação reivindica prioridade para a aplicação de patente da China de número 201010521469.1, requerida em 27 de outubro de 2010 e intitulada "FABRICATION METHOD OF A POWER MODULE CIRCUIT BOARD, POWER MODULE, E MAGNETIC CORE THEREOF", que é aqui incorporada por referência em sua inteireza.
A presente invenção relaciona-se ao campo da tecnologia de energia e, em particular, a um método de fabricação de uma placa de circuito de módulo de energia, um módulo de energia, e um cerne magnético do módulo de energia.
O cerne magnético é um material indispensável em um módulo de energia, e é principalmente utilizado em um transformador e um indutor do módulo de energia, com a área de disposição do cerne magnético utilizada no transformador e o indutor sendo cerca de 3 0% da área do módulo de energia. A conexão do cerne magnético e o módulo de energia poderão ser realizados através dos dois tipos seguintes de tecnologias.
O primeiro tipo é uma tecnologia de colagem do cerne magnético de rotina, que inclui dois tipos, um é a colagem do cerne magnético comum, em que o enrolamento do módulo de energia é feito dentro de uma placa de circuito, a placa de circuito tem um sulco projetado em uma área em que o cerne magnético está disposto, o cerne magnético é dividido em duas partes, isto é, um cerne magnético superior e o cerne magnético inferior, e as duas partes são expostas fora da placa de circuito e conectadas ao módulo de energia por colagem; a outra é soldar um elemento separado tendo um cerne magnético, em que o cerne magnético, como parte do elemento separado, está conectado ao módulo de energia por soldagem.
O segundo tipo é a tecnologia de incorporação total de um cerne magnético planar, em que o cerne magnético planar inteiro é totalmente incorporado dentro de uma placa de circuito, o enrolamento de um módulo de energia é formado pela placa de circuito, e as camadas de superfície superior e inferior da placa de circuito em que o cerne magnético está localizado poderão estar dispostas com outros elementos como resistores e capacitores. A tecnologia poderá ser ainda dividida em incorporação horizontal e incorporação vertical dependendo das diferentes maneiras de disposição do cerne magnético incorporado na placa de circuito.
O estado da técnica tem pelo menos as seguintes desvantagens: nas tecnologias de colagem do cerne magnético de rotina, o espaço de disposição da placa de circuito é ocupado, que é adverso ao projeto de alta densidade e miniaturização do módulo de energia; e na tecnologia de incorporação total do cerne magnético planar, o cerne magnético inteiro é incorporado dentro da placa de circuito e, portanto, não pode ser submetido diretamente à dissipação de calor por um sumidouro, que é adverso à dissipação de calor do cerne magnético.
Versões da presente invenção fornecem um método de fabricação de uma placa de circuito, um módulo de energia, e um cerne magnético do módulo de energia, de modo a economizar espaço de disposição de uma Placa de Circuito Impresso (PCB), e facilitar o projeto de alta densidade e de miniaturização do módulo de energia e a dissipação de calor do cerne magnético.
Versões da presente invenção empregam as seguintes soluções técnicas.
O método de fabricação da placa de circuito de módulo de energia é fornecido, que inclui: incorporar uma parte de um cerne magnético de um módulo de energia dentro de uma placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e formar uma interface ligada em uma superfície da placa de circuito; expor a outra parte do cerne magnético do módulo de energia fora da placa de circuito; e conectar eletricamente as duas partes do cerne magnético do módulo de energia ao colar com um adesivo.
Ê fornecido um módulo de energia, que inclui um cerne magnético, em que uma parte do cerne magnético está incorporado dentro de uma placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e uma interface colada é formada em uma superfície da placa de circuito,e a outra parte do cerne magnético está exposta fora da placa de circuito; e as duas partes do cerne magnético são conectadas eletricamente por colagem com um adesivo.
É fornecido um cerne magnético de um módulo de energia, que inclui um cerne magnético inferior e um cerne magnético superior, em que o cerne magnético inferior está incorporado dentro de uma placa de circuito para formar o corpo inteiro com a placa de circuito, e uma interface colada é formada na superfície da placa de circuito, o cerne magnético superior está exposto fora da placa de circuito, e o cerne magnético inferior e o cerne magnético superior são conectados eletricamente por colagem com um adesivo.
Pode ser conhecido das soluções técnicas de acordo com versões da presente invenção que, uma parte do cerne magnético está incorporado dentro da placa de circuito, a outra parte está exposta fora da placa de circuito, e as duas partes do cerne magnéticos estão conectadas eletricamente por colagem com um adesivo, de modo que por um lado, a disposição dos demais elementos em uma camada superficial da placa de circuito em que o cerne magnético está localizado não é influenciado, de modo a economizar o espaço de disposição da placa de circuito, e facilitar o projeto de alta densidade e miniaturização do módulo de energia, por outro lado, a dificuldade existente em dissipação de calor do cerne magnético pode ser resolvida por um sumidouro, de modo a facilitar a dissipação de calor do cerne magnético.
Para ilustrar as soluções técnicas de acordo com as versões da presente invenção mais claramente, os desenhos acompanhantes para descrever as versões são introduzidos sucintamente no que segue.
A Figura 1 é um diagrama em seção transversal de um cerne magnético de um módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção;
A Figura 2 é um diagrama de visão superior de um cerne magnético de um módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção;
A Figura 3 é um fluxograma para processar uma primeira placa de circuito filha tendo um enrolamento de acordo com uma versão da presente invenção;
A Figura 4 é um fluxograma para processar uma segunda placa de circuito filha tendo um enrolamento de acordo com uma versão da presente invenção;
A Figura 5 é um fluxograma para processar uma placa de circuito mãe de acordo com uma versão da presente invenção.
A Figura 6 é um fluxograma para montar uma placa de circuito de acordo com uma versão da presente invenção; e
A Figura 7 é um fluxograma esquemático de um método de fabricação de uma placa de circuito de módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção.
As soluções técnicas da presente invenção serão claras e completamente descritas no que segue com referência aos desenhos acompanhantes.
Com referência à Figura 1 e Figura 2, a Figura 1 é um diagrama em seção transversal de um cerne magnético de um módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção, e a Figura 2 é um diagrama de visão superior de um cerne magnético de um módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção.
O cerne magnético 1 de um módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção inclui um cerne magnético inferior 2 e um cerne magnético superior 3, em que o cerne magnético inferior 2 está embutido dentro de uma placa de circuito do módulo de energia (por exemplo, um PCB, Placa de Circuito Impressa) em um processo de fabricação da placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e uma interface colada 4 é formada em uma superfície da placa de circuito após o processamento da placa de circuito ser completada; o cerne magnético superior 3 está exposto fora da placa de circuito, e em um processo de montagem da placa de circuito, o cerne magnético inferior 2 e o cerne magnético superior 3 são conectados eletricamente por colagem com um adesivo.
Pode ser conhecido que, no cerne magnético 1 do módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção, o cerne magnético inferior 2 está embutido dentro da placa de circuito, o cerne magnético superior 3 está exposto fora da placa de circuito, e as partes superior e inferior do cerne magnético 1 estão conectadas eletricamente por colagem com um adesivo, de modo que, por um lado, a disposição dos outros elementos em uma camada de superfície da placa de circuito em que o cerne magnético 1 está localizado não é influenciado, como está mostrado na FIG. 1, elementos 5' e 5'' são afixados a uma camada de superfície inferior da placa de circuito em que o cerne magnético 1 está localizado, de modo a economizar o espaço de disposição da placa de circuito, fornecer uma boa solução para a alta densidade e miniaturização do módulo de energia, e facilitar o projeto de alta densidade e miniaturização do módulo de energia; por outro lado, a dificuldade existente na dissipação de calor do cerne magnético 1 pode ser resolvida por um sumidouro, de modo a facilitar a dissipação de calor do cerne magnético 1.
Preferivelmente, a interface colada 4 formada pelo cerne magnético inferior 2 embutido dentro da placa de circuito na superfície da placa de circuito está abaixo ou no mesmo nível com a camada de superfície da placa de circuito, de modo a evitar o dano ao cerne magnético 1 no processo de fabricação ou montagem da placa de circuito.
Além disso, no processo de montagem da placa de circuito do módulo de energia, a interface colada 4 no cerne magnético inferior 2 é similar a uma almofada 6 da placa de circuito, o cerne magnético superior 3 é similar a um elemento afixado à superfície da placa de circuito, e as partes superior e inferior do cerne magnético 1 poderão ser conectadas eletricamente por impressão ou distribuição de um adesivo na almofada 6, ou revestir uma camada de adesivo sobre a almofada 6, de modo a atingir a afixação da superfície automática do cerne magnético 1, assim baixando o custo de montagem comparado com o requisito de colagem manual na montagem do cerne magnético 1 atualmente.
Com referência aos fluxogramas para fabricar uma placa de circuito do módulo de energia na Figura 3 à Figura 6, a Figura 3 é um fluxograma para processar uma primeira placa de circuito filha tendo um enrolamento; a Figura 4 é um fluxograma para processar uma segunda placa de circuito filha tendo um enrolamento; a Figura 5 é um fluxograma para processar uma placa de circuito mãe; e a Figura 6 é um fluxograma para montar uma placa de circuito.
Como é mostrado na Figura 3, um fluxograma para processar uma primeira placa de circuito filha tendo um enrolamento inclui as etapas seguintes.
Etapa Sll: Cortar a placa (a primeira placa filha inclui um plano TOP 7 (superior), um enrolamento 8) -fabricar a fiação interna da primeira placa filha -> amarronzar pressionar furar um furo cego 9' metalizar o furo cego 9'.
Etapa S12: Cortar um sulco 1: cortar um sulco na placa filha correspondente a uma área em que um cerne magnético precisa ser incorporado, de modo a posicionar o cerne magnético inferior na área sulcada.
Etapa S13: Fabricar fiação externa da primeira placa filha: fabricar a fiação em um lado apenas da placa filha.
Etapa S14: Preencher um orifício com resina: preencher o furo cego 9' com um material de resina, e certifique-se que o plano de resina está no mesmo nível com o plano de cobre.
Como é mostrado na Figura 4, um fluxograma para processar a segunda placa de circuito filha tendo um enrolamento inclui as etapas seguintes.
Etapa S21: Cortar placa: a segunda placa filha inclui uma folha PP 10, uma placa cerne interna 11, e uma placa cerne inferior 12 (BOTTOM).
Etapa S22: Cortar um sulco 2: cortar um sulco na placa cerne interna 11, a placa cerne inferior 12 (BOTTOM), e a folha PP 10 que são correspondentes à área dentro da qual o cerne magnético inferior precisa ser incorporado, em que o sulco tem um tamanho que permite que o cerne magnético inferior seja posicionado com sucesso na área sulcada.
Etapa S23: Fabricar fiação interna da segunda placa filha: fabricar padrões internos da placa de circuito excluindo aquele da primeira placa filha.
Como é mostrado na Figura 5, um fluxograma para processar a placa de circuito mãe inclui as etapas seguintes.
Etapa S31: Empilhar: empilhar a primeira placa filha processada, e a segunda placa filha processada em sequencia, e posicionar o cerne magnético inferior na correspondente área sulcada.
Etapa S32: Prensar: prensar o cerne magnético inferior, a primeira placa filha, e a segunda placa filha em um corpo inteiro.
Etapa S33: Perfurar através de um furo metalizar o furo atravessado -> fabricar o padrão externo.
Etapa S34: Soldar o plugue de resistência do furo atravessado -> controlar a profundidade de perfuração do furo cego 2 -+ tratamento de camada superficial da placa de circuito o processamento da placa de circuito mãe está completo.
Como é mostrado na Figura 6, o processo de montagem da placa de circuito inclui as etapas seguintes.
Etapa S41: Imprimir uma pasta de solda, e dispensar um adesivo: imprimir a pasta de solda 15 sobre a almofada da placa de circuito, e revista a camada de adesivo 16 sobre a interface colada do cerne magnético inferior.
Etapa S42: Afixar membros, e refluir: afixar um cerne magnético superior e outros elementos sobre a placa de circuito, refluir, e completar a montagem.
Para resumir, com referência à Figura 7, o método de fabricação de uma placa de circuito de módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção inclui as etapas seguintes.
Etapa SI: Incorporar uma parte do cerne magnético de um módulo de energia dentro da placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e formar uma interface colada em uma superfície da placa de circuito.
Etapa S2: Expor a outra parte do cerne magnético do módulo de energia fora da placa de circuito.
Etapa S3: Conectar eletricamente as duas partes do cerne magnético do módulo de energia ao colar com um adesivo.
O seguinte deve ser observado. a. Como o cerne magnético é frágil, a interface colada formada pela parte de cerne magnético do módulo de energia embutida dentro da placa de circuito na superfície da placa de circuito precisa estar abaixo ou no mesmo nível com a camada de superfície da placa de circuito. b. No processo de montagem da placa de circuito do módulo de energia, a interface colada formada pela parte do cerne magnético do módulo de energia embutida dentro da placa de circuito na superfície da placa de circuito é similar a uma almofada da placa de circuito, e a outra parte do cerne magnético do módulo de energia exposta fora da placa de circuito é similar à um elemento afixado à superfície da placa de circuito, e as duas partes do cerne magnético do módulo de energia são conectados eletricamente por colagem com um adesivo. c. Os enrolamentos da placa de circuito do módulo de energia estão localizados dentro da placa de circuito onde o cerne magnético do módulo de energia está embutido, os enrolamentos são implementados por espirais da placa de circuito, e os enrolamentos são conectados um ao outro pelo furo cego ou o furo atravessado. d. A disposição dos outros elementos em uma camada superficial da placa de circuito onde o cerne magnético do módulo de energia está localizada não é influenciada, de modo a utilizar eficazmente o espaço de disposição da placa de circuito.
Pode ser conhecido que, no método de fabricação da placa de circuito de módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção, uma parte do cerne magnético é embutida dentro da placa de circuito, a outra parte é exposta fora da placa de circuito, e as duas partes do cerne magnético são conectadas eletricamente por colagem com um adesivo, de modo que, por um lado, a disposição dos demais elementos na camada superficial da placa de circuito onde o cerne magnético está localizado não é influenciada, de modo a economizar o espaço de disposição da placa de circuito, e facilitar o projeto de alta densidade e de miniaturização do módulo de energia, por outro lado, a dificuldade existente na dissipação de calor do cerne magnético pode ser resolvida por um sumidouro, de modo a facilitar a dissipação de calor do cerne magnético.
Além disso, como a interface formada pela parte do cerne magnético do módulo de energia embutida dentro da placa de circuito na superfície da placa de circuito é similar a uma almofada da placa de circuito, e a outra parte do cerne magnético do módulo de energia exposto fora da placa de circuito é similar a um elemento afixado à superfície da placa de circuito, a afixação de superfície automática pode ser implementada, assim baixando o custo de montagem comparado com o requisito de colagem manual na montagem do cerne magnético atualmente.
Com referência à Figura 1 e à Figura 2, o módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção inclui um cerne magnético, em que uma parte do cerne magnético está embutida dentro de uma placa de circuito do módulo de energia durante o processamento da placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e uma interface colada é formada na superfície da placa de circuito após o processamento da placa de circuito ser completada; a outra parte do cerne magnético está exposta fora da placa de circuito; e as duas partes do cerne magnético são conectadas eletricamente por colagem com um adesivo em um processo de montagem da placa de circuito.
Pode ser conhecido que, no módulo de energia de acordo com uma versão da presente invenção, uma parte do cerne magnético está embutida dentro da placa de circuito, a outra parte está exposta fora da placa de circuito, e as duas partes do cerne magnético estão conectadas eletricamente por colagem com um adesivo, de modo que, por um lado, a disposição dos outros elementos em uma camada de superfície da placa de circuito onde o cerne magnético está localizado não é influenciado, de modo a economizar o espaço de disposição da placa de circuito, e fornecer uma boa solução para a alta densidade e miniaturização do módulo de energia; por outro lado, a dificuldade existente na dissipação de calor do cerne magnético pode ser resolvida por um sumidouro.
Preferivelmente, a interface colada formada pela parte do cerne magnético embutida dentro da placa de circuito na superfície da placa de circuito está abaixo ou no mesmo nível com a camada de superfície da placa de circuito, de modo a evitar o dano ao cerne magnético no processo de fabricação ou montagem da placa de circuito.
Além disso, pode ser compreendido que, no processo de montagem da placa de circuito do módulo de energia, como a interface colada formada pela parte do cerne magnético embutida dentro da placa de circuito na superfície da placa de circuito é similar a uma almofada da placa de circuito, e a outra parte do cerne magnético exposta externamente da placa e circuito é similar a um elemento afixado à superfície da placa de circuito, e as partes superior e inferior do cerne magnético poderão ser conectadas eletricamente por impressão ou distribuição de um adesivo na almofada, ou revestir uma camada de adesivo sobre a almofada. Portanto, a afixação da superfície automática do cerne magnético é implementada, e comparado com o requisito de colagem manual na montagem do cerne magnético atualmente, o custo da montagem é diminuído.
As versões específicas anteriores não pretendem limitar a presente invenção. Quaisquer mudanças, substituições equivalentes, e modificações derivadas por pessoas de habilidade ordinária na tecnologia sem desviar do princípio da presente invenção deve se enquadrar dentro do escopo de proteção da presente invenção.
Claims (7)
1. Método de fabricação de uma placa de circuito de módulo de energia, caracterizadopor compreender: incorporar uma parte (2) de um cerne magnético (1) de um módulo de energia dentro de uma placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e formar uma interface colada (4) na parte (2) do cerne magnético (1) do módulo de energia, em que a interface colada (4) formada na parte (2) do cerne magnético (1) do módulo de energia incorporada dentro da placa de circuito está abaixo de um camada superficial da placa de circuito; expor a outra parte (3) do cerne magnético (1) do módulo de energia acima da camada superficial da placa de circuito; e conectar eletricamente as duas partes (2, 3) do cerne magnético (1) do módulo de energia ao colar com um adesivo (16) .
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da incorporação da parte (2) do cerne magnético (1) do módulo de energia dentro da placa do circuito para formar o corpo inteiro com a placa de circuito, compreender: prensar uma primeira placa de circuito filha tendo um enrolamento (8) e uma segunda placa de circuito filha tendo um enrolamento (8); cortar sulcos em uma posição correspondente da primeira placa de circuito filha e a uma posição correspondente da segunda placa de circuito filha de acordo com o formato da parte (2) pré-embutida do cerne magnético (1) do módulo de energia; empilhar a primeira placa de circuito filha sulcada e a segunda placa de circuito filha sulcada em sequência, e posicionar a parte (2) do cerne magnético (1) do módulo de energia dentro da área sulcada correspondente; e prensar a parte (2) do cerne magnético (1) do módulo de energia e as duas placas de circuito filhas empilhadas juntas para formar um corpo inteiro.
3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizadopor compreender ainda: dispor um elemento (5', 5'') na camada superficial da placa de circuito onde o cerne magnético (1) do módulo de energia está localizado.
4. Módulo de energia, caracterizadopor compreender um cerne magnético (1), em que uma parte (2) do cerne magnético (1) está embutida dentro da placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e uma interface colada (4) é formada na parte (2) do cerne magnético (1) , em que a interface colada (4) formada na parte (2) do cerne magnético (1) do módulo de energia incorporada dentro da placa de circuito está abaixo de uma camada superficial da placa de circuito; a outra parte (3) do cerne magnético (1) está exposta acima da camada superficial da placa de circuito; e as duas partes (2, 3) do cerne magnético (1) são conectadas eletricamente por colagem com um adesivo (16).
5. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de um enrolamento (8) do módulo de energia estar localizado dentro da placa de circuito onde a parte (2) do cerne magnético (1) está incorporada.
6. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de um elemento (5', 5'') estar disposto na camada superficial da placa de circuito onde o cerne magnético (1) está localizado.
7. Cerne magnético (1) de um módulo de energia, 5 caracterizadopor compreender: um cerne magnético inferior (2) e um cerne magnético superior (3) , em que o cerne magnético inferior (2) está embutido dentro de uma placa de circuito para formar um corpo inteiro com a placa de circuito, e uma interface colada (4) é formada no cerne 10 magnético inferior (2) , em que a interface colada (4) formada no cerne magnético inferior (2) está abaixo de uma camada superficial da placa de circuito; o cerne magnético superior (3) está exposto acima da camada superficial da placa de circuito; e 15 o cerne magnético inferior (2) e o cerne magnético superior (3) são conectados eletricamente por colagem com um adesivo (16).
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