[發明專利]一種PCB線圈的制備方法及PCB線圈

無效

• 申請號: 201310291703.X
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103384456A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 趙輝;羅友文;侯孝剛
• 申請（專利權）人: 優利德科技（中國）有限公司
• 主分類號: H05K3/46
• 分類號: H05K3/46;H05K1/16
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

技術領域

本發明涉及電磁元器件技術領域，具體涉及一種PCB線圈的制備方法，以及實施該方法制備的PCB線圈。

背景技術

傳統的互感器線圈一般都是把漆包線繞制在剛性的鐵芯，非磁性骨架或者柔性的軟管上構成。為了提高互感系數增大感應電壓，一般在繞制線圈時會在骨架上來回反復繞制多層漆包線，以增加線圈的匝數。這樣的方法會帶來以下一些問題：

每層線圈的橫截面積和線長不統一。最內層的線圈是直接繞制在骨架上的，因此最內層線圈的橫截面積就是骨架的橫截面積。而外層的線圈是繞制在內層線圈的基礎上的，因此在計算它的橫截面積時必須考慮內層線圈的厚度。這樣就導致每多繞一層線圈，其橫截面積就多增加一層線圈的厚度，并且越是外層的線圈，單層線長也會越長。在評估線圈互感時，每層線圈的橫截面積和線長不統一就會帶來誤差。

由于外層線圈直接繞制在內層線圈之上，兩層線圈之間距離很近，導致層與層之間會存在較大的寄生電容，層數越多，寄生電容也就越大。這些寄生電容會降低線圈的頻率響應及帶寬，導致感應出來的電壓信號和被測電流信號出現偏差。特別在測量雷擊電流和浪涌電流等快速變化信號的場合，寄生電容的影響更加明顯。

即使是直接在平滑骨架上繞制單層線圈，我們現在所使用的繞線機也不可能保證整個線圈長度內線圈的匝數均勻分布。而在進行多層繞線的情況下，外層線圈被纏繞在凹凸不平的內層線圈之上，繞線均勻度更加難以保證。理論上只有完全均勻對稱的線圈才具有最好的抗干擾能力，因此多層線圈的繞線不均勻會帶來信號干擾的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種PCB線圈的制備方法，以及通過該方法制備的PCB線圈。通過采用PCB電路板，并在PCB電路板上繞制單層線圈，使設計者可以精確控制線圈的匝數，線長以及均勻度。PCB線圈的生產則是由現代印制電路板工藝統一蝕刻而成，從而保證每個單片PCB線圈的參數一致性。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：

一種PCB線圈的制備方法，其包括以下步驟：

(1)運用電子設計自動化EDA軟件，對PCB線圈進行布線設計；

(2)設置一單層雙面PCB電路板；

(3)在步驟(2)所述PCB電路板上，設置多個過孔，且所述過孔內、外側雙排有序排列；

(4)根據步驟(1)的布線設計，在步驟(2)所述PCB電路板的上表面和下表面，分別進行蝕刻布線；

(5)在步驟(3)所述過孔中填充導電材料，該過孔通過電鍍沉銅將雙面PCB電路板電性導通，使上下銅絲電性連接；

(6)在步驟(4)所布線的表面，涂上保護層松香水，待松香水凝固后，便制得PCB線圈。

步驟(2)所述的PCB電路板為環型或非環型。

所述非環型為U型PCB線圈，弧型PCB線圈。

步驟(3)所述的過孔，內、外側相對應設置。

內、外兩側過孔始端或末端，在PCB電路板的上表面分別引出一個接線端。

所述步驟(4)還包括以下步驟：

(41)PCB電路板的上表面，從內、外兩側過孔始端，外側第一過孔連接內側第二過孔，或內側第一過孔連接外側第二過孔，然后依次順序連接；

(42)PCB電路板的下表面，從內、外兩側過孔始端，內側第一過孔與外側第一過孔相連接，然后依次順序連接。

當從內、外兩側過孔始端，外側第一過孔連接內側第二過孔時，PCB線圈呈順時針繞行，形成閉環線圈；當從內、外兩側過孔始端，內側第一過孔連接外側第二過孔時，PCB線圈呈逆時針繞行，形成閉環線圈。

一種實施上述方法制備的PCB線圈，其包括一單層雙面PCB電路板；在所述PCB電路板上，設有多個過孔，且所述過孔內、外側雙排有序排列；在所述PCB電路板的上表面和下表面，分別進行蝕刻布線；在所述過孔中填充有導電材料，該過孔通過電鍍沉銅將雙面PCB電路板電性導通，使上下銅絲電性連接；在所布線的表面，涂有保護層松香水。

所述的PCB電路板為環型或非環型。

所述的過孔，內、外側相對應設置。

內、外兩側過孔始端或末端，在PCB電路板的上表面分別引出有一個接線端。

PCB電路板的上表面，從內、外兩側過孔始端，外側第一過孔連接內側第二過孔，或內側第一過孔連接外側第二過孔，然后依次順序連接；PCB電路板的下表面，從內、外兩側過孔始端，內側第一過孔與外側第一過孔相連接，然后依次順序連接。